电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15m,两导轨间距L=0.75m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω:的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r=0.

◎ 题目

电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15m,两导轨间距L=0.75m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω:的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr=0.1J(取g=10m/s2),则下列说法正确的是(   )
A.金属棒一直向下做加速度增大的加速运动
B.此过程中金属棒克服安培力做功为0.3 J
C.金属棒下滑速度为4 m/s时的加速度为1.4 m/s2
D.金属棒下滑的最大速度为≤/2m/s
魔方格

◎ 答案

CD

◎ 解析

试题分析:
A:
棒受力如图:

所以:ma=mgsin30°-BIL=mgsin30°- B2L2v/R ,从公式中可以看出,随速度的增大,安培力增大,所以加速度减小.棒做加速度逐渐减小的变加速运动.故A错误;
B:下滑的过程中安培力做功等于电阻上产生的焦耳热,由于R=3r,因此:QR=3Qr=0.3J,所以克服安培力做功:W=QR+Qr=0.4J,故B错误;
C:速度为v=4m/s时,安培力为:FA=BIL=B2L2v/(R+r)=0.72N运动方向的合外力为:F=mgsinθ-FA所以此时的加速度为:a=mgsin30°- FA/m =1.4m/s2.故C正确;
D:到达底端时速度最大vm.则由功能关系:mgs?sin30°-W=(1/2)mvm2所以:vm== /2m/s
故D正确;
故选:CD.

◎ 知识点

    专家分析,试题“电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15m,两导轨间距L=0.75m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω:的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r=0.…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  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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