如图所示.固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d.其右端接有阻值为R的电阻.整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m的导体杆ab垂直于导轨放置.且与两导轨保持良好接触.不计杆与导轨之间的摩擦．现杆在水平向左.垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时.速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．

如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，不计杆与导轨之间的摩擦．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计．则此过程（　　）

	A．	杆的速度最大值为$\frac{FR}{{B}^{2}{d}^{2}}$
	B．	流过电阻R的电量为$\frac{BdL}{R+r}$
	C．	恒力F做的功等于回路中产生的焦耳热
	D．	恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量

分析当杆受力平衡时速度最大，根据闭合电路的欧姆定律和感应电动势公式求解最大速度．流过电阻的电量根据电流定义式，平均感应电动式公式和欧姆定律可求解．根据动能定理可以分析判断恒力做功与电路中焦耳热以及杆动能变化量之间大小关系．

解答解：A．当杆的速度最大时，杆受力平衡，有：F=BId，由闭合电路欧姆定律有：$I=\frac{E}{R+r}$以及感应电动势公式：E=Bdv，连立可解得杆最大速度$v=\frac{F（R+r）}{{B}^{2}{d}^{2}}$，故A选项错误；
B．流过电阻R的电量为：q=It=$\frac{E}{R+r}t$=$\frac{△∅}{R+r}$=$\frac{BdL}{R+r}$，故B选项正确；
C．根据能量守恒：恒力做的功转化为回路中产生的焦耳热和杆的动能，所以恒力F做的功大于回路中产生的焦耳热，故C选项错误；
D．根据动能定理：恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量，所以D选项正确；
故选：BD

点评杆的运动是变加速运动，分析计算速度不能用匀变速规律；注意安培力和感应电量公式的记忆．

练习册系列答案

17．

如图所示为电流熔断器（保险丝），它的关键部位熔丝是由电阻率较大而熔点较低的合金制成的．熔丝会在电流异常升高到一定值时熔断，从而起到保护电路的作用．若熔丝的电阻为R，流过电流为I，则经过时间t产生的热量为（　　）

I²R

14．

如图所示，在一张白纸上，用手平推直尺沿纵向匀速移动，同时让铅笔尖靠着直尺沿横向匀加速移动，则笔尖画出的轨迹应为（　　）

1．1966年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验．实验时，用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（后者的发动机已熄火），接触以后，开动“双子星号”飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速．推进器的平均推力F=891N，推进器开动时间△t=7s．测出飞船和火箭组的速度变化△v=0.90m/s．已知“双子星号”飞船的质量m₁=3400kg．由以上实验数据可测出火箭组的质量m₂为（　　）

11．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献．下列叙述符合历史事实的是（　　）

	A．	法拉第首先提出了“场”的概念
	B．	卡文迪许发现了万有引力定律
	C．	伽利略发现了行星运动的三大定律
	D．	牛顿首先比较准确地测算出了引力常量的数值

18．

如图所示，在“探究力的平行四边形定则”的实验中，利用了等效性原理，其等效性是指（　　）

	A．	两个弹簧秤拉时弹簧秤发生相同的形变
	B．	一个弹簧秤拉和两个弹簧秤拉时簧秤发生相同的形变
	C．	一个弹簧秤拉和两个弹簧秤拉时橡皮筋伸长的长度相等
	D．	一个弹簧秤拉和两个弹簧秤拉时橡皮筋与细绳套的结点位置相同

15．

如图所示，电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当ef从静止下滑经一段时间后闭合S，则S闭合后（　　）

	A．	ef的加速度可能小于g
	B．	ef的加速度一定大于g
	C．	ef最终速度随S闭合时刻的不同而不变
	D．	ef的机械能与回路内产生的电能之和一定增大

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