如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其它电阻.导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其它电阻.导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h.在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等.关于上述情景,下列说法正确的是(  )
A.两次上升的最大高度相比较为H<h
B.有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功
C.有磁场时,电阻R产生的焦耳热为
1
2
mv02
D.有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsinθ
魔方格

◎ 答案

A、无磁场时,根据能量守恒得,动能全部转化为重力势能.有磁场时,动能一部分转化为重力势能,还有一部分转化为整个回路的内能.动能相同,则有磁场时的重力势能小于无磁场时的重力势能,所以h<H.故A错误.
B、由动能定理知:合力的功等于导体棒动能的变化量,有、无磁场时,棒的初速度相等,末速度都为零,则知导体棒动能的变化量相等,则知导体棒所受合力的功相等.故B错误.
C、设电阻R产生的焦耳热为Q.根据能量守恒知:
1
2
m
v20
=Q+mgh,则Q<
1
2
m
v20
.故C错误.
D、有磁场时,导体棒上升时受重力、支持力、沿斜面向下的安培力,所以所受的合力大于mgsinθ,根据牛顿第二定律,知加速度a大于gsinθ.所以ab上升过程的最小加速度为gsinθ.故D正确.
故选D.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其它电阻.导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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