如圖所示，間距l(xiāng)＝0.4m的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角＝30°，正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙兩金屬桿電阻R相同、質(zhì)量均為m＝0.02kg，垂直于導(dǎo)軌放置．起初，甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處．現(xiàn)將兩金屬桿同時(shí)由靜止釋放，并同時(shí)在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的拉力F，使甲金屬桿始終以a＝5m／s2的加速度沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，已知乙金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2，則(      )

A．每根金屬桿的電阻 R＝0.016
B．甲金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是0.4s
C．甲金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)過程中F的功率逐漸增大
D．乙金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)過程中安培力的功率是0.1W

BC

解析試題分析：開始時(shí)金屬桿乙的加速度為a2=gsin300=5m/s2,i即甲乙兩棒具有相同的加速度，當(dāng)乙剛進(jìn)入磁場時(shí)，甲也恰好出離磁場，此時(shí)兩棒的速度均為=2m/s,因?yàn)橐医饘贄U剛進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，所以,解得R＝0.064，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；甲金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
，選項(xiàng)B正確；甲金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足F+mgsin300-F安=ma,隨金屬棒速度的增加，安培力逐漸增大，則外力F逐漸增加，由P=Fv可知F的功率逐漸增大，選項(xiàng)C正確；乙金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)過程中受安培力大小為 F安=mgsin300=0.1N,所以功率P= F安v=0.2W,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)：此題為電磁感應(yīng)問題與力學(xué)綜合習(xí)題。考查電磁感應(yīng)定律、牛頓定律及電功率等概念。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一矩形線圈abcd位于一隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面向里(如圖4甲所示)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖4乙所示．以I表示線圈中的感應(yīng)電流(圖甲中線圈上箭頭方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則圖4丙中能正確表示線圈中電流I隨時(shí)間t變化規(guī)律的是

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖甲所示，在水平放置光滑絕緣的圓形管道內(nèi)有一個(gè)靜止的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，整個(gè)裝置處在豎直方向的磁場中，設(shè)磁場沿豎直向下的方向?yàn)檎较�，�?dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙規(guī)律變化時(shí)，在下列哪段時(shí)間內(nèi)，能夠使帶電小球做逆時(shí)針（從上往下看）加速運(yùn)動(dòng)（ ）

A．0~t1 B．t1~t2 C．t2~t3 D．t3~t4

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，與阻值為R的定值電阻相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一質(zhì)量為m長為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲得平行于斜面的，大小為υ的初速度向上運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)a′b′的位置，滑行的距離為s，導(dǎo)體棒的電阻也為R，與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.下列對導(dǎo)體棒上滑過程的分析，正確的是

A.上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為
B.上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為
C.上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功為
D.通過導(dǎo)體棒的電量為

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖1所示，一寬度為40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為20cm的正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度20cm/s通過磁場區(qū)域。在運(yùn)動(dòng)過程中線框的ab邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。從ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)，在圖2中正確表示ab兩點(diǎn)間的電勢差Uab隨時(shí)間變化規(guī)律的是

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，以平面框架寬m，與水平面成角，上下兩端各有一個(gè)電阻，框架其他部分的電阻不計(jì).垂直于框架平面的方向上存在向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度T.金屬桿長為m，質(zhì)量為kg，電阻，與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為，以初速度m/s向上滑行，直至上升到最高點(diǎn)的過程中，上端電阻產(chǎn)生的熱量J．下列說法正確的是  

A．上升過程中，金屬桿兩端點(diǎn)ab間最大電勢差為3V 
B．a(chǎn)b桿沿斜面上升的最大距離為2m 
C．上升過程中，通過ab桿的總電荷量為0.2C 
D．上升過程中，電路中產(chǎn)生的總熱量30J 

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖L是繞在鐵芯上的線圈，它與電阻R、開關(guān)S和電池E構(gòu)成閉合回路．線圈的直流電阻RLR，開關(guān)S開始處于閉合狀態(tài)，電阻兩端電壓Uab=U0，在t=tl時(shí)刻，斷開開關(guān)S，則能較準(zhǔn)確表示電阻R兩端的電勢差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是（   ）

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖甲，單匝圓形金屬線圈電阻恒定不變，在線圈的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直向里的勻強(qiáng)磁場，在時(shí)間t內(nèi)要使線圈中產(chǎn)生大小、方向恒定不變的電流，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)按下列哪種情況變化？（ ）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

（18分）如圖所示，間距為L的光滑M、N金屬軌道水平放置，ab是電阻為R0的金屬棒，此棒可緊貼平行導(dǎo)軌滑動(dòng)．導(dǎo)軌右側(cè)連接一水平放置的平行板電容器，板間距為d，板長也為L，導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻，其它電阻忽略不計(jì)．軌道處的磁場方向垂直軌道平面向下，電容器處的磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。當(dāng)ab以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一帶電量大小為q的粒子以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板進(jìn)入電容器內(nèi)，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從C板右側(cè)邊緣離開．試求：

（1）AC兩板間的電壓U；
（2）帶電粒子的質(zhì)量m；
（3）帶電粒子的速度大小v．

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