题目内容
如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于竖直平面内的Ⅱ形框,水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离,除R外,装置的其余部分电阻都可忽略不计,将导体棒MN无初速度释放,要使电流稳定后R的热功率变为原来的两倍,在其他条件不变的情况下,可以采用的办法有( )A.导体棒MN质量不变,Ⅱ形框宽度减为原来的
B.电阻R变为原来的一半
C.磁感应强度B变为原来的
D.导体棒MN质量增加为原来的2倍
【答案】分析:金属棒向下做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到0,即安培力等于重力时,达到稳定状态,速度也达到最大.根据稳定后R的热功率P=
,E=BLv,以及平衡条件结合进行分析.
解答:解:导体棒下滑,电流稳定后做匀速运动,稳定后R的热功率为P=
,感应电动势为E=BLv,得
P=
①
又由平衡条件得:mg=BIL=
②
则
A、导体棒MN质量不变,Ⅱ形框宽度L减为原来的
,由②式得速度变为原来的2倍,由①得R的热功率变为原来的2倍,故A正确.
B、电阻R变为原来的一半,由②得速度变为原来的一半,由①得P变为原来的一半.故B错误.
C、磁感应强度B变为原来的
倍,由②式得速度变为原来的一半,由①得R的热功率变为原来的一半,故C错误.
D、导体棒MN质量增加为原来的2倍,由②式得速度变为原来的2倍,由①得R的热功率变为原来的4倍,故D错误.
故选A
点评:本题分别根据平衡条件和功率公式进行分析研究,注意分析的顺序即可.
解答:解:导体棒下滑,电流稳定后做匀速运动,稳定后R的热功率为P=
P=
又由平衡条件得:mg=BIL=
则
A、导体棒MN质量不变,Ⅱ形框宽度L减为原来的
B、电阻R变为原来的一半,由②得速度变为原来的一半,由①得P变为原来的一半.故B错误.
C、磁感应强度B变为原来的
D、导体棒MN质量增加为原来的2倍,由②式得速度变为原来的2倍,由①得R的热功率变为原来的4倍,故D错误.
故选A
点评:本题分别根据平衡条件和功率公式进行分析研究,注意分析的顺序即可.
练习册系列答案
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( )
A、是N型半导体,n=
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B、是P型半导体,n=
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C、是N型半导体,n=
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D、是P型半导体,n=
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