[题目]如图所示.一个U形导体框架.其宽度l=1m.框架所在平面与水平面的夹用α=30°.其电阻可忽略不计.设匀强磁场与U形框架的平面垂直.匀强磁场的磁感强度 B＝0.2T.今有一条形导体ab.其质量为m＝0.5kg.有效电阻R=0.1Ω.跨接在U形框架上.并且能无摩擦地滑动.求(1)由静止释放导体.导体ab下滑的最大速度vm,(2)在最大速度vm时.在ab上释题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，一个U形导体框架，其宽度l=1m，框架所在平面与水平面的夹用α=30°。其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度 B＝0.2T。今有一条形导体ab，其质量为m＝0.5kg，有效电阻R=0.1Ω，跨接在U形框架上，并且能无摩擦地滑动，求

（1）由静止释放导体，导体ab下滑的最大速度vm；

（2）在最大速度vm时，在ab上释放的电功率。（g=10m／s2）。

【答案】（1）6.25m/s（2）2.5W

【解析】（1）导体ab受G和框架的支持力N，而做加速运动由牛顿第二定律

解得

但是导体从静止开始运动后，就会产生感应电动势，回路中就会有感应电流，感应电流使得导体受到磁场的安培力的作用。设安培力为，

，解得

随着速度v的增加，加速度a逐渐减小。当时，速度v有最大值

（2）在导体ab的速度达到最大值时，电阻上释放的电功率

练习册系列答案

相关题目

【题目】下列说法中不正确的是(　　)

A. 一根杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，这是经典物理学家的观点

B. 一根沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小

C. 一根杆的长度静止时为l0，不管杆如何运动，杆的长度均小于l0

D. 如果两根平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了

【题目】如图所示，宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N′之间连接一个R=2.0Ω的定值电阻，在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=2.0Ω的金属杆，杆和导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m。启动电动小车，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度匀速前进，当杆滑到OO′位置时的加速度a=3.2m/s2，AA′与OO′之间的距离d=1m，求：

（1）该过程中，通过电阻R的电量q；

（2）杆通过OO′时的速度大小；

（3）杆在OO′时，轻绳的拉力大小；

（4）上述过程中，若拉力对杆所做的功为13J，求电阻R上的平均电功率。

【题目】某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α＝60°，使飞行器恰与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中不正确的是( )

A. 加速时加速度的大小为g

B. 加速时动力的大小等于mg

C. 减速时动力的大小等于

D. 减速飞行时间2t后速度为零

【题目】在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是

A. 灯泡L变亮

B. 电源的输出功率变大

C. 电容器C上电荷量减少

D. 电流表示数变小，电压表示数变大

【题目】如图所示，物体的运动分三段，第1、2s为第 Ⅰ段，第 3、4s为第 Ⅱ段，第5s为第Ⅲ段，则下列说法中正确的是（）

A. 第1s与第5s的速度方向相反

B. 第1s的加速度大于第5s的加速度

C. 第Ⅰ段加速度与速度的方向相同

D. 第Ⅲ段加速度与速度的方向相同

【题目】如图所示，电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止，当MN下滑的距离为S时，速度恰好达到最大值Vm，则下列叙述正确的是( )

A. 导体棒MN的最大速度Vm=

B. 此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为

C. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，通过其横截面的电荷量为

D. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，导体棒MN中产生的热量为

【答案】AC

【解析】A、导体棒MN速度最大时做匀速直线运动，由平衡条件得：，解得，故A正确；

B、在EF下滑的过程中，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断知，EF受到沿导轨向下的安培力，根据平衡条件得：导体棒EF所受的静摩擦力，故B错误；

C、当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，通过其横截面的电荷量为，故C正确；

D、根据能量守恒得：导体棒MN中产生的热量为，故D错误；

故选AC。

【题型】多选题
【结束】
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【题目】如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向．

（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路___________．

（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的实验操作是_______

A．插入铁芯F B．拔出线圈A

C．使变阻器阻值R变小 D．断开开关S

（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（填写“大”或“小”），原因是线圈中的______（填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大．

【题目】面积为S的正方形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，下列有关穿过线框所围面积的磁通量的表述中正确的是（）

A．磁通量的单位为特斯拉

B．线框垂直磁场方向放置时磁通量最大

C．上述情况中线框磁通量为

D．将线框从原位置翻转180°磁通量没有变化

【题目】游乐场的过山车可以底朝上圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示．我们把这种情形抽象为图乙的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，将小球从弧形轨道上端距地面高度为处释放，小球进入半径为的圆轨道下端后沿圆轨道运动．欲使小球运动到竖直轨道最高点时轨道对小球的压力等于小球的重力，则与应满足的关系是（不考虑摩擦阻力和空气阻力）

A. B. C. D.

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