如图所示,平行金属导轨宽度为L=0.6m,与水平面间的倾角为θ=37o,导轨电阻不计,底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面。有一质量

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功能关系/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,平行金属导轨宽度为L=0.6m,与水平面间的倾角为θ=37o,导轨电阻不计,底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面。有一质量为m=0.2kg,长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻为R0=1Ω,它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3。现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度v0=10m/s向上滑行,上滑的最大距离为s=4m。 (sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10m/s2),以下说法正确的是(    )
A.把运动导体棒视为电源,最大输出功率6.75W
B.导体棒最后可以下滑到导轨底部,克服摩擦力做的总功为10.0J
C.当导体棒向上滑d=2m时,速度为7.07m/s
D.导体棒上滑的整个过程中,在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J

◎ 答案

AD

◎ 解析


试题分析:导体棒切割磁感线,感应电动势,感应电流,输出功率,速度最大时输出功率最大即,选项A对。摩擦力,上滑和下滑过程摩擦力均做负功,所以克服摩擦力做的总功,选项B错。当导体棒向上滑时,根据动能定理有,即,定值电阻上面产生的热量,选项D对。当导体棒向上滑d=2m时,重力和摩擦力做功均为整个上滑过程的一半,但安培力做功由于速度逐渐变小,前半程做功大于整个上滑过程的一半,所以当导体棒向上滑d=2m时动能,可得,选项C错。导体棒最后下滑到底部时,由于摩擦力和安培力一直做负功,而重力不做功,所以摩擦力和安培力做的总功等于动能变化量即,选项B错。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,平行金属导轨宽度为L=0.6m,与水平面间的倾角为θ=37o,导轨电阻不计,底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面。有一质量…”主要考查了你对  【功能关系】  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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