如圖所示,有兩根和水平方向成θ角的光滑平行的金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長(zhǎng),空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vm,不計(jì)金屬桿的電阻,則

A.如果只增大θ,vm將變大
B.如果只增大B,vm將變大
C.如果只增大R,vm將變小
D.如果只減小m,vm將變大
A

試題分析:金屬桿從軌道滑下過(guò)程,沿斜面方向有重力向下的分力和安培力沿斜面向上,設(shè)金屬桿速度為,則安培力,初始安培力小于重力的分力,金屬桿向下加速,當(dāng),金屬桿不再加速,速度達(dá)到最大值,此時(shí),若只增大增大,選項(xiàng)A對(duì)。若只增大或者減小,則只能使減小,選項(xiàng)BD錯(cuò)。如果只增大R,將變大選項(xiàng)C錯(cuò)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在一周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一圓形閉合線(xiàn)圈,線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直,如圖甲所示,規(guī)定圖中磁場(chǎng)方向?yàn)檎。已知線(xiàn)圈的半徑為r、匝數(shù)為N,總電阻為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值為B0,變化周期為T(mén),磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示變化。求:

(1)在0~內(nèi)線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小I1;
(2)規(guī)定甲圖中感應(yīng)電流的方向?yàn)檎较颍趫D丙中畫(huà)出一個(gè)周期內(nèi)的i-t圖象,已知圖中;
(3)在一個(gè)周期T內(nèi)線(xiàn)圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

磁懸浮列車(chē)是一種高速低耗的新型交通工具,它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型,固定在列車(chē)下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框,電阻為R,金屬框置于xOy平面內(nèi),長(zhǎng)邊MNl平行于y軸,寬為dNP邊平行于x軸,如圖l所示。列車(chē)軌道沿Ox方向,軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿O x方向按正弦規(guī)律分布,其空間周期為λ,最大值為B0,如圖2所示,金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi),MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)問(wèn)的變化可以忽略,并忽略一切阻力。列車(chē)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛,某時(shí)刻速度為v

vv0
(1)簡(jiǎn)要敘述列車(chē)運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理;
(2)為使列車(chē)獲得最大驅(qū)動(dòng)力,寫(xiě)出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)中的什么位置及λd之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式;
(3)計(jì)算在滿(mǎn)足第(2)問(wèn)的條件下列車(chē)速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)“電磁炮”是利用電磁力對(duì)彈體加速的新型武器,具有速度快,效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平加速導(dǎo)軌電阻不計(jì),軌道寬為L(zhǎng)=0.2m。在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1×102T!半姶排凇睆楏w總質(zhì)量m=0.2kg,其中彈體在軌道間的電阻R=0.4Ω?煽仉娫吹膬(nèi)阻r=0.6Ω,電源的電壓能自行調(diào)節(jié),以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí),電源為加速?gòu)楏w提供的電流是I=4×103A,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)彈體所受安培力大小;
(2)彈體從靜止加速到4km/s,軌道至少要多長(zhǎng)?
(3)彈體從靜止加速到4km/s過(guò)程中,該系統(tǒng)消耗的總能量;
(4)請(qǐng)說(shuō)明電源的電壓如何自行調(diào)節(jié),以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18)如圖所示,光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線(xiàn),線(xiàn)的一端系一質(zhì)量為3m的重物,另一端系一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直,開(kāi)始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處,將重物由靜止釋放,當(dāng)重物下降h時(shí)恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,(忽略所有摩擦,重力加速度為g),求:

(1)電阻R中的感應(yīng)電流方向;
(2)重物勻速下降的速度v;
(3)重物從釋放到下降h的過(guò)程中,電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR;
(4)若將重物下降h時(shí)的時(shí)刻記作t=0,速度記為v0,從此時(shí)刻
起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,若此后金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B怎樣隨時(shí)間t變化(寫(xiě)出B與t的關(guān)系式)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,水平放置的框架寬度L=0.4m,框架電阻不計(jì)。金屬棒電阻R=0.8Ω,定值電阻R1=2Ω, R2=3Ω,當(dāng)金屬棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),

(1)金屬棒ab兩端的電壓
(2)電阻R1的熱功率

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,粗糙的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為,寬為L(zhǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌上、下兩邊分別連接電阻R1和R2,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g。則導(dǎo)體棒ab沿著導(dǎo)軌下滑的過(guò)程中( )
A.R1和R2發(fā)熱功率之比P1:P2=R2:R1
B.導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度
C.安培力對(duì)導(dǎo)體棒做的功等于導(dǎo)體棒機(jī)械能的減少量
D.重力和安培力對(duì)導(dǎo)體棒做功之和大于導(dǎo)體棒動(dòng)能的增量

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,其間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌彎曲部分和水平部分均光滑,二者平滑連接.右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻.水平部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界以平行于水平導(dǎo)軌的初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng),離開(kāi)磁場(chǎng)后沿彎曲軌道上升h高度時(shí)速度變?yōu)榱,已知金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好,則金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中(重力加速度為g)

A.金屬棒產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Bdv0
B.通過(guò)金屬棒的電荷量為
C.克服安培力所做的功為
D.整個(gè)過(guò)程電路中產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)剛性的矩形銅制線(xiàn)圈從高處自由下落,進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,然后穿出磁場(chǎng)區(qū)域繼續(xù)下落,已知磁場(chǎng)區(qū)域的高度大于線(xiàn)圈的高度,則下列判斷中正確的是
A.若線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是減速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)也是減速運(yùn)動(dòng)
B.若線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是減速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)是加速運(yùn)動(dòng)
C.若線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是勻速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)也是勻速運(yùn)動(dòng)
D.若線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)是加速運(yùn)動(dòng),則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)也是加速運(yùn)動(dòng)

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