阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨,滑轨与水平面成α角,匀强磁场垂直滑轨所在的平面,宽窄滑轨的宽度是二倍关系,一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑

阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨,滑轨与水平面成α角,匀强磁场垂直滑轨所在的平面,宽窄滑轨的宽度是二倍关系,一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑

题型:不详难度:来源:
阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨,滑轨与水平面成α角,匀强磁场垂直滑轨所在的平面,宽窄滑轨的宽度是二倍关系,一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置,彼此接触良好。不计导体棒与滑轨间的摩擦,导体棒从靠近电阻R处由静止释放,在滑至窄滑轨之前已达匀速,其速度为v,窄滑轨足够长。则下列说法正确的是(        )
A.导体棒进入窄滑轨后,一直做匀速直线运动
B.导体棒在窄滑轨上先做减速运动再做匀速运动
C.导体棒在窄滑轨上匀速运动时的速度为2v
D.导体棒在宽窄两滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率之比为1:4

答案
D
解析

试题分析:AB、根据共点力平衡可知,所以,当L突然减小,则有,导体棒开始加速,随着v的增大,安培力也增大,当时,导体棒就匀速运动;错误
C、导体棒在宽滑轨上匀速运动时,当L减半是,v增加到原来的4倍;错误
D、在宽滑轨上匀速运动时,由于,电阻R上产生的热功率;在窄滑轨上匀速运动时,由于,电阻R上产生的热功率,则;正确
故选D
点评:本题解题关键是用到安培力等于重力沿斜面向下的分力,导体棒切割磁感线产生感应电动势,使闭合回路产生感应电流,切割的长度变化,导体棒的速度会相应的变化。
举一反三
如图甲所示,固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨,间距d=0.5m,导轨右端连接一阻值为R=4Ω的小灯泡L.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化如图乙所示,CF长为2m.在t=0时刻,电阻为r=1Ω的金属棒ab在水平恒力F=0.2N作用下,由静止开始沿导轨向右运动,t=4s时进入磁场,并恰好能够匀速运动。求:

(1)0-4s内通过小灯泡的电流强度;
(2)金属棒在磁场中匀速运动的速度;
(3)金属棒的质量。
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如图所示,有一对与电阻R=0.5Ω相连的平行导轨M和N,它们在同一水平面上,现加一匀强磁场,磁感应强度B=1T,磁场方向竖直向下,两导轨间距离L=0.05m,一质量导体杆a、b垂直放在导轨上,ab杆和导轨电阻均不计,ab与导轨间动摩擦因数。今以F的水平恒定拉力拉ab,使它以恒定速度向右运动,(g=10m/s2

求:(1)在图中标出通过电阻R中的电流方向;
(2)流过电阻R的电流大小;
(3)水平的恒定拉力F的大小和方向。
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如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。一个电阻为、单径为、圆心角为450的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的轴匀速转动(轴位于磁场边界),周期为则线框内产生的感应电流的图象为(规定电流顺时针方向为正)

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如图所示,将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每条边长均为,它在磁感应强度为、方向垂直纸面向外的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,角速度为,导线在两处通过电刷与外电路连接。设外电路电阻为,其余电阻忽略不计,则整个回路的功率为
A.B.
C.D.

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(6分)如图所示,光滑水平导轨向有方向竖直向下的匀强磁场,质量为1kg的导体棒放在导轨上,在电动机牵引下运动。当导体棒运动了一段时间后,获得稳定的速度为2m/s。牵引导体棒的过程中,电动机两端的理想电压表和理想电流表的读数分别为7V和1A,电动机内阻为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,则电动机的输出功率为     W;导体棒从开始运动至速度达到稳定的过程中产生的热量为10J,求此过程中电动机对外做功的时间为       
      s 。
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