题目内容

【题目】由不计电阻的导体构成的平行倾斜轨道框架,倾角为,顶端连接一个阻值为R的电阻,如图所示。轨道宽度为L,有一质量为m、电阻为r的导体棒垂直横跨在轨道上,磁感应强度为B的匀强磁场垂直轨道平面向下,导体棒与轨道间的动摩擦因数为。导体棒从P位置由静止释放,到达N位置时以最大速度开始做匀速运动。P、N位置间的高度差为h。据此判断下列论述中正确的是( )

A. 导体棒的最大加速度为

B. 导体棒下滑的最大速度为

C. 从P运动到N位置过程中,通过电阻R的电荷量

D. 从P运动到N位置过程中,电阻R上产生的焦耳热

【答案】AC

【解析】A. 由于导体棒向下运动切割磁感应线时安培力方向沿斜面向上,当速度为零时安培力为零,此时加速度最大,根据牛顿第二定律可得mgsinθμmgcosθ=mam,解得am=g(sinθμcosθ),故A正确;

B. 导体棒下滑的速度最大时受力平衡,根据平衡条件可得:mgsinθμmgcosθ=BIL= ,解得最大速度vm= ,故B错误;

C. 从P位置运动到N位置过程中,通过电阻R的电荷量q=It= ,故C正确;

D.从P位置运动到N位置过程中,产生的总焦耳热为,电阻R上产生的焦耳热为,所以D错误。

故选:AC.

练习册系列答案
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【题目】某同学用图甲所示装置探究“恒力做功与动能变化的关系”。实验中砂和砂桶的总质量为10g,小车和砝码的总质量为M=200g。

(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行平衡摩擦力的操作,下列操作正确的是________ 。

A. 将长木板水平放置,调节砂和砂桶的总质量为m的大小,轻推小车,让小车做匀速运动。

B. 将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度,撤去砂和砂桶,轻推小车,让小车做匀速运动。

(2)在实验中,当m_______M(填“>>”或“=”或“<<”)时,可以认为绳子拉力等于砂和砂桶的重力。

(3)图乙是实验中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50 Hz。首先用刻度尺进行相关长度的测量,其中CE段的测量情况如图丙所示,由图可知CE段的长度为________cm,打点计时器打下D点时的速度为___________m/s,此时小车的动能为___________J。用此方法可以求出打下各计数点时小车的动能。

从C到E恒力对小车做的功为_________J,(该结果要求保留3位有效数字),把此值与C到E动能变化量进行比较即可得到实验结论。

(4)实验中发现恒力做功始终比动能增量略小,可能原因是___________。

A.平衡摩擦力时斜面倾斜过度造成

B.平衡摩擦力时斜面倾斜不够造成

C.砂与砂桶重力当成绳子拉力造成

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