题目内容

【题目】足够长的倾角为θ=37°的平行金属轨道宽度为L=1m,导轨电阻不计.如图所示,底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面.有一质量为m=2kg、长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻为r=2Ω,它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.25.现让导体棒从导轨底部以平行斜面的初速度v0=10m/s向上滑行,上滑的最大距离为s=2m,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2,以下说法正确的是(  )

A. 运动的整个过程中,导体棒的最大加速度为8m/s2

B. 导体棒最终可以匀速下滑到导轨底部

C. 导体棒从开始上滑到最大高度的过程中,通过电阻R的电荷量为0.4C

D. 导体棒上滑过程中电阻R产生的焦耳热比下滑过程产生的焦耳热多

【答案】CD

【解析】根据受力分析可知导体棒受到沿斜面向下的摩擦力,沿斜面向下的安培力,沿斜面向上的安培力,做减速运动,速度减小,安培力减小,所以合力减小,故当开始运动时加速度最大,有,代入数据解得,A错误;由题知上滑和下滑过程中,由于摩擦产生的热量均为,杆的初动能 ,上滑过程中产生的电热,下滑过程中无焦耳热产生,且到达底端速度为,则有,解得,此时安培力为,仍然有,故到达轨道底端前导体棒加速运动,故B错误;导体棒从开始上滑到最大高度的过程中,通过电阻R的电荷量为,C正确;因为不断有动能转化为电热能,所以上滑过程中的平均速度大于下滑过程中的平均速度,即上滑过程中克服安培力做功大于下滑过程中克服安培力做功,即导体棒上滑过程中电阻R产生的焦耳热比下滑过程产生的焦耳热多,D正确.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网