题目内容

【题目】如图所示,两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ,在两轨道的顶端之间接有电源和一滑动变阻器,滑动变阻器的滑片处于中点位置,整个装置处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中。一根金属杆ab垂直放在两导轨上,与导轨构成闭合电路,ab杆处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向N端缓慢滑动,此过程中ab杆始终保持静止状态。下列说法中正确的是

A.金属杆与轨道之间一定不是光滑的

B.金属杆所受安培力的方向沿斜面向上

C.滑片向N端滑动的过程中金属杆所受安培力变小

D.滑片向N端滑动的过程中金属杆对轨道的压力变小

【答案】AC

【解析】

AB.导体棒受力平衡,从a端看去,对导体棒受力

可知导体棒受到的安培力沿斜面向下,金属杆和轨道之间有摩擦力,故A正确,B错误;

C.滑片向端滑动,电阻增大,电流减小,根据安培力的表达式:

可知安培力减小,故C正确。

D.根据受力分析可知,轨道对金属杆的支持力大小始终与重力垂直于斜面的分力大小相等不变,故D错误。

故选AC

练习册系列答案
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【题目】如图所示为示波管的结构原理图,加热的阴极K发出的电子(初速度可忽略不计)经电势差为U0AB两金属板间的加速电场加速后,从一对水平放置的平行正对带电金属板的左端中心O点沿中心轴线OO射入金属板间(OO垂直于荧光屏M),两金属板间偏转电场的电势差为U,电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏M上。整个装置处在真空中,加速电场与偏转电场均视为匀强电场,忽略电子之间的相互作用力,不考虑相对论效应。已知电子的质量为m,电荷量为e;加速电场的金属板AB间距离为d0;偏转电场的金属板长为L1,板间距离为d,其右端到荧光屏M的水平距离为L2

1)电子所受重力可忽略不计,求:

①电子飞出偏转电场时的偏转距离(侧移距离)y

②电子飞出偏转电场时偏转角的正切tanθ

③电子打在荧光屏上时的动能Ek,并说明此动能与加速电场对电子做功的大小关系;

④若偏转电场的电压为U,电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离Y,其中单位偏转电压引起的偏转量Y/U称为示波管的灵敏度。在示波器结构确定的情况下,为了提高示波管的灵敏度,请分析说明可采取哪些措施。

2)在解决一些实际问题时,为了简化问题,常忽略一些影响相对较小的量,这对最终的计算结果并没有太大的影响,因此这种处理是合理的。在本题所述的物理情景中,若已知U0125VU80Vd0=2.0×10-2md=1.0×10-2mL1=1.0×10-2mL2=0.10mm9.0×10-31kge1.6×10-19C,重力加速度g=10m/s2。请利用这些数据分析说明下列过程中忽略电子所受重力是合理的。

①对于电子在偏转电场中的运动;

②对于电子在离开偏转电场后的运动。

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