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如圖所示,水平放置的平行金屬導軌左邊接有電阻R,軌道所在處有豎直向下的勻強磁場,金屬棒ab橫跨導軌,第一次用恒定的拉力F作用下由靜止開始向右運動,穩(wěn)定時速度為2v,第二次保持拉力的功率P恒定,由靜止開始向右運動,穩(wěn)定時速度為3v(除R外,其余電阻不計,導軌光滑),在兩次金屬棒ab速度為v時加速度分別為a1、a2,則
A.a1a2B.a1a2
C.a1a2D.a1a2
A 、

試題分析:第一次用恒定F運動時,當金屬棒達到最大速度時,拉力F等于安培力,即,
所以當速度為v時,物體受到的合力為,
故此時的加速度為
第二次用恒定的功率運動時,當金屬棒達到最大速度后,牽引力等于安培力,所以,
當物體的速度為v時,牽引力,所以此時的合力為,故此時的加速度為,所以a1a2,
A正確,
點評:此題屬于牛頓運動定律與電磁學的綜合題目,關鍵是根據題中的含義,找出速度最大時安培力和外力的關系,然后列等式求解
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一半徑為R,電阻率為ρ,密度為d的均勻圓環(huán)落入磁感應強度B的徑向磁場中,圓環(huán)的截面的半徑為r(r<<R)。如圖所示,當圓環(huán)在加速下落時某一時刻的速度為v,則
A.此時整個圓環(huán)的電動勢
B.忽略電感的影響,此時圓環(huán)的電流
C.此時圓環(huán)的加速度
D.如果徑向磁場足夠長,則圓環(huán)的最大速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于發(fā)電機和電動機,下列說法中不正確的是(    )
A.發(fā)電機和電動機的作用是相同的,都是把其他形式的能轉化成電能
B.發(fā)電機可以把其他形式的能轉化成電能,電動機可以把電能轉化成機械能
C.發(fā)電機和電動機統(tǒng)稱為電機
D.通過電機可以實現電能與其他形式的能源相互轉化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個邊長為、電阻為的等邊三角形線框,在外力作用下,以速度勻速穿過寬均為的兩個勻強磁場區(qū).這兩個磁場的磁感應強度大小相等,方向相反.線框的運動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直,取逆時針方向的電流為正.若從圖示位置開始計時,關于線框中產生的感應電流與運動時間之間的函數圖象,正確的是   (   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根足夠長的光滑金屬導軌abcd豎直放置,導軌間距離為  L1電阻不計。在導軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中,磁感應強度方向與導軌所在平面垂直。現將一質量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平,且與導軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求:

(1)磁感應強度的大小
(2)燈泡正常發(fā)光時導體棒的運動速率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(11分)如圖甲所示,光滑且足夠長的金屬導軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.20 m,兩導軌的左端之間所接的電阻R=0.40 Ω,導軌上靜止放置一質量m=0.10 kg的金屬桿ab,位于兩導軌之間的金屬桿的電阻r=0.10 Ω,導軌的電阻可忽略不計.整個裝置處于磁感應強度B=0.50 T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下.現用一水平外力F水平向右拉金屬桿,使之由靜止開始運動,在整個運動過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好,若理想電壓表的示數U隨時間t變化的關系如圖乙所示,求從金屬桿開始運動經t=5.0 s時:

(1)通過金屬桿的感應電流的大小和方向;
(2)金屬桿的速度大小;
(3)外力F的瞬時功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一矩形線圈位于一個方向垂直線圈平面向里的磁場中,如圖a所示,磁感應強度B隨t的變化規(guī)律如圖b所示.以I表示線圈中的感應電流,以圖a線圈上箭頭所示方向的電流為正,則以下的i-t圖中正確的是 (   )

                                           

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖甲所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導軌,NQ⊥MN,導軌的電阻均不計。導軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=4Ω的電阻。有一勻強磁場垂直于導軌平面且方向向上,磁感應強度為B0=1T。將一根質量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上,且與導軌接觸良好,F由靜止釋放金屬棒,當金屬棒滑行至cd處時達到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C,且金屬棒的加速度a與速度v的關系如圖乙所示,設金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ
(2)cd離NQ的距離s
(3)金屬棒滑行至cd處的過程中,電阻R上產生的熱量
(4)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感應強度逐漸減小,為使金屬棒中不產生感應電流,則磁感應強度B應怎樣隨時間t變化(寫出B與t的關系式)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,處于同一水平面內的光滑金屬導軌平行放置,相距為L,左端連接有阻值為R的電阻。一導體棒ab垂直于導軌放置,電阻值也為R,回路中其余電阻不計。整個裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向與導軌平面垂直。
當導體棒ab受水平外力作用以速度v勻速向右滑動時,求:
(1)導體棒中的電流大小及方向。
(2)導體棒的發(fā)熱功率。
(3)水平外力F的大小和方向。

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