题目内容
如图所示,在水平桌面上放置两条相距l的平行粗糙且无限长的金属导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动,且与导轨始终接触良好.整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B.滑杆与导轨电阻不计,滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一质量为m的物块相连,拉滑杆的绳处于水平拉直状态.现若从静止开始释放物块,用I表示稳定后回路中的感应电流,g表示重力加速度,设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为f,则在物块下落过程中( )
A.物块的最终速度为
B.物块的最终速度为
C.稳定后物块重力的功率为I2R
D.物块重力的最大功率可能大于
AB解析:由题意分析可知,从静止释放物块,它将带动金属滑杆MN一起运动,当它们稳定时最终将以某一速度做匀速运动而处于平衡状态.设MN的最终速度为v,对MN列平衡方程:
+f=mg,得v=,所以选项A正确;又从能量守恒角度进行分析,物块的重力的功率转化为因克服安培力做功而产生的电热功率和克服摩擦力做功产生的热功率,所以有I2R+fv=mgv,得v=,故选项B正确;由于滑杆受摩擦力作用,物块重力的功率大于I2R,故选项C错误;物块重力的最大功率为Pm=mgv=,故选项D错误.
练习册系列答案
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t图像如图(乙)所示.则可能的线框是( )
”形金属导体框竖直放置,质量为m的金属棒MN与框架接触良好.磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反,但均垂直于框架平面,分别处在abcd和cdef区域.现从图示位置由静止释放金属棒MN,当金属棒刚进入磁场B1区域,恰好做匀速运动.以下说法正确的有( )
B. 
C. 
D. 
