如圖所示，豎直平面內(nèi)有一相距l(xiāng)的兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m的均勻金屬導(dǎo)體棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地上下滑動，且導(dǎo)體棒ab與金屬導(dǎo)軌接觸良好，ab電阻為R，其它電阻不計．導(dǎo)體棒ab由靜止開始下落，過一段時間后閉合電鍵S，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒ab仍作變速運動，則在閉合電鍵S以后，下列說法是正確的是（　　）
A．導(dǎo)體棒ab變速運動過程中加速度一定減小
B．導(dǎo)體棒ab變速運動過程中加速度一定增大
C．導(dǎo)體棒ab最后作勻速運動時，速度大小為v=
mgR
B2l2
D．若將導(dǎo)軌間的距離減為原來的
1
2
則導(dǎo)體棒ab最后作勻速運動時，速度大小為v=
4mgR
B2l2

A、B若導(dǎo)體棒加速，重力大于安培力，根據(jù)牛頓第二定律，有mg-
B2L2v
R
=ma，速度不斷加大，故加速度不斷減��；
若棒減速，重力小于安培力，根據(jù)牛頓第二定律，有
B2L2v
R
-mg=ma，速度不斷減小，加速度也不斷減��；
故A正確，B錯誤．
C、由于導(dǎo)體棒的加速度不斷減小，最后加速度減至零時變?yōu)閯蛩龠\動，根據(jù)平衡條件，重力和安培力平衡，有
B2L2v
R
-mg=0，解得：v=
mgR
B2L2
，故C確；
D、由上式得：勻速運動的速度v與導(dǎo)軌間的距離L的平方成反比，所以若將導(dǎo)軌間的距離減為原來的
1
2
時，導(dǎo)體棒ab最后作勻速運動時，速度大小為v=
4mgR
B2l2
，D正確；
故選：ACD
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD．導(dǎo)軌間距為l，電阻不計．一根電阻不計的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動．棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好．導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感強度為B．導(dǎo)軌右邊與電路連接．電路中的兩個定值電阻阻值分別為2R和R．在BD間接有一水平放置的平行板電容器C，板間距離為d．當(dāng)ab以速度v0勻速向左運動時，電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒恰好靜止．則帶電粒子的性質(zhì)及帶電量正確的是（　　）
A．微粒帶正電q=
mgd
Blv0
B．微粒帶正電q=
3mgd
Blv0
C．微粒帶負電q=
mgd
Blv0
D．微粒帶負電q=
3mgd
Blv0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，若不計滑軌的電阻，當(dāng)導(dǎo)線MN在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中向右作勻加速運動時，下列結(jié)論中正確的是（　�。�
A．線圈L2中的電流方向與圖中所標(biāo)方向相反
B．電流計G中無電流通過
C．電流計G中有電流通過，方向從a到b
D．電流計G中有電流通過，方向從b到a

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，固定于水平面的U型金屬導(dǎo)軌abcd，電阻不計，導(dǎo)軌間距L=1.0m，左端接有電阻R=2Ω．金屬桿PQ的質(zhì)量m=0.2Kg，電阻r=1Ω，與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2，滑動時保持與導(dǎo)軌垂直．在水平面上建立x0y坐標(biāo)系，x≥0的空間存在豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強度僅隨橫坐標(biāo)x變化．金屬桿受水平恒力F=2.4N的作用，從坐標(biāo)原點開始以初速度v0=1.0m/s向右作勻加速運動，經(jīng)t1=0.4s到達x1=0.8m處，g取10m/s2．
求：
（1）磁感應(yīng)強度與橫坐標(biāo)x應(yīng)滿足的關(guān)系；
（2）金屬桿運動到x1處，PQ兩點間的電勢差；
（3）金屬桿從開始運動到B=
3
2
T處的過程中克服安培力所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖6所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上．長為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r=R．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻RL=R，重力加速度為g．現(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F=mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運動，當(dāng)金屬棒達到最大速度時，燈泡恰能達到它的額定功率．下列說法正確的是（　�。�
A．燈泡的額定功率PL=
m2g2R
2B2d2
B．金屬棒能達到的最大速度vm=
mgR
B2d2
C．金屬棒達到最大速度的一半時的加速度a=
1
4
g
D．若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大，金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr=mgL-
m3g2R2
2B4d4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為L=30cm，處在豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B=10T的勻強磁場中．一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左以v=8m/s做勻速直線運動．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.64Kg、每邊電阻為r=10Ω、邊長為s=20cm的正方形金屬框abcd用一個插銷拴著，固定置于豎直平面內(nèi)，兩頂點a、b通過細導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強度大小也為B=10T的勻強磁場垂直金屬框向里，不計其余電阻和細導(dǎo)線對a、b點的作用力，g=10m/s2求：
（1）通過ab邊的電流Iab
（2）導(dǎo)體桿ef所受外力F的大�。�
（3）通過計算說明，拔掉插銷后，金屬框abcd處于什么運動狀態(tài)？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，虛線abcd為水平放置的矩形勻強磁場區(qū)域，方向豎直向下，圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動．如圖所示給出的是金屬線框的四個可能到達的位置，則圓形線框的速度可能為零的位置是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd傾斜放置，兩導(dǎo)軌之間的距離為L=0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ=30°，導(dǎo)軌上端a、c之間連接有一阻值為R1=4Ω的電阻，下端b、d之間接有一阻值為R2=4Ω的小燈泡．有理想邊界的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，虛線ef為磁場的上邊界，ij為磁場的下邊界，此區(qū)域內(nèi)的感應(yīng)強度B，隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒MN，從距離磁場上邊界ef的一定距離處，從t=0時刻開始由靜止釋放，金屬棒MN從開始運動到經(jīng)過磁場的下邊界ij的過程中，小燈泡的亮度始終不變．金屬棒MN在兩軌道間的電阻r=1Ω，其余部分的電阻忽略不計，ef、ij邊界均垂直于兩導(dǎo)軌．重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小燈泡的實際功率；
（2）金屬棒MN穿出磁場前的最大速率；
（3）整個過程中小燈泡產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖（甲）所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L為0.5m，導(dǎo)軌左端連接一個阻值為2Ω的定值電阻R，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒cd的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計，整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=2T．若棒以1m/s的初速度向右運動，同時對棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒為4W，從此時開始計時，經(jīng)過2s金屬棒的速度穩(wěn)定不變，圖（乙）為安培力與時間的關(guān)系圖象．試求：

（1）金屬棒的最大速度；
（2）金屬棒的速度為3m/s時的加速度；
（3）求從開始計時起2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的電熱．

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同步練習(xí)冊答案