题目内容
14.如图所示,质量为m1,长度为l的导体棒ab横放在相距为l的U型金属框架上,电阻R串联在MN上,框架质量为m2,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数为μ,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,质量为m0的重物,通过细线与ab垂直相连,ab从静止开始无摩擦地运动始终与MM′、NN′保持良好接触,设框架和桌面足够长,且二者之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计框架和导体棒的电阻( )A. | U型金属框架一定能滑动 | |
B. | U型金属框架一定不能滑动 | |
C. | 若U型金属框架能滑动,则恰好能滑动时,棒ab的速度为$\frac{{μ(m}_{1}{+}_{{m}_{2}})gR}{B^2l^2}$ | |
D. | 若U型金属框架不能滑动,棒ab的最终速度为$\frac{{(m}_{0}{+}_{{m}_{1})}gR}{B^2l^2}$ |
分析 导体棒与桌面间存在摩擦力,当导体棒切割磁感线产生感应电流,惠氏金属框产生安培力,当安培力等于摩擦力时,此时金属框架运动,即可判断
解答 解:A、当导体棒匀速运动时,导体棒的速度达到最大值,此时整个回路的电流达到最大值,金属框架的安培力最大,若此时满足F安=m0g≥μ(m1+m2)g
则金属棒滑动,故金属框架能否滑动与m0及μ(m1+m2)g的大小有关系,故AB错误;
C、若框架能滑动,框架受到最大静摩擦力F=μ(m1+m2)g,MN受到的安培力${F}_{安}=BIL=\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,刚好运动时,有F安=F,即框架恰好滑动,棒ab的速度达到$v=\frac{μ({m}_{1}+{m}_{2})gR}{{B}^{2}{L}^{2}}$,故C正确
D、若框架不会滑动,则最终m0匀速下落,根据平衡条件F安=m0g,即最大下落速度为${v}_{m}=\frac{{m}_{0}gR}{{B}^{2}{L}^{2}}$,故D错误
故选:C
点评 本题主要考查了金属棒切割产生感应电流,形成的感应电流使金属框架受到安培力,根据共点力平衡求得即可
练习册系列答案
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19.质量为m=2kg的物体在水平拉力作用下沿光滑水平面做匀变速直线运动,其位移随时间变化的关系式为x=2t-t2,关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A. | 物体做初速度为2m/s,加速度为-1m/s2的匀变速直线运动 | |
B. | 第2个2s内,物体的平均速度为4m/s | |
C. | 1s末物体处于静止状态 | |
D. | 水平拉力的大小为4N |
2.如图所示,一绝缘的长为L.两端分别带有等量异种电荷的轻杆,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角为60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述正确的是( )
A. | 电场力不做功,两电荷电势能不变 | |
B. | 电场力做的总功为$\frac{QEL}{2}$,两电荷的电势能减少 | |
C. | 电场力做的总功为$\frac{QEL}{2}$,两电荷的电势能增加 | |
D. | 电场力做的总功大小跟转轴位置无关 |
19.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A. | 电势能增加 | B. | 机械能不变 | ||
C. | 动能和电势能之和增加 | D. | 重力势能和电势能之和减少 |
6.在离地面一定高度处,以相同的速率向各个方向抛出多个质量不同的小球,不计空气阻力,这些小球到达地面时,有相同的( )
A. | 速率 | B. | 速度 | C. | 动能 | D. | 机械能 |
3.北京时间2016年10月19日凌晨“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”成功进行对接.在对接前,“神舟十一号”的运行轨道高度为341km,“天宫二号”的运行轨道高度为393km,它们在各自轨道上作匀速圆周运动时,下列判断正确的是( )
A. | “神舟十一号”比“天宫二号”的运行周期短 | |
B. | “神舟十一号”比“天宫二号”的加速度小 | |
C. | “神舟十一号”比“天宫二号”运行速度小 | |
D. | “神舟十一号”里面的宇航员受地球的吸引力为零 |
4.小明同学想研究一段铅芯的伏安特性曲线,他连接了如图甲所示的实验电路.小亮同学认为小明的电路并不完善,他在该电路上增加了一条导线,得到了小明的认同.
(1)请你用笔画线在图甲上加上这条导线;
(2)对小亮改正后的电路,在闭合电键前,滑动变阻器的滑片应先置于最左端(选填“最左端”或“最右端”).
(3)闭合电键后,调节滑动变阻器,测得一组电压表和电流表的示数记录如下表:
请根据表中的数据,在图乙坐标系中作出铅芯的I-U图线.
(4)由图象可知:随着温度的升高,铅芯的电阻率减小(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(1)请你用笔画线在图甲上加上这条导线;
(2)对小亮改正后的电路,在闭合电键前,滑动变阻器的滑片应先置于最左端(选填“最左端”或“最右端”).
(3)闭合电键后,调节滑动变阻器,测得一组电压表和电流表的示数记录如下表:
电流I/A | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.32 | 0.40 | 0.48 |
电压U/V | 0 | 0.63 | 1.22 | 1.68 | 1.97 | 2.23 | 2.44 |
(4)由图象可知:随着温度的升高,铅芯的电阻率减小(选填“增大”、“减小”或“不变”)