7．如圖，間距l(xiāng)=0.4m的光滑平行金屬導(dǎo)軌電阻不計，與水平面夾角θ=30°．正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T，方向垂直于斜面．甲、乙兩金屬桿電阻R相同、質(zhì)量均為m=0.02kg，垂直于導(dǎo)軌放置．起初，甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處．現(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放，并同時在甲金屬桿上施加一個沿著導(dǎo)軌的拉力F，使甲金屬桿始終以a=5m/s2的加速度沿導(dǎo)軌勻加速運動，已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，取g=10m/s2（　�。�
A．甲金屬桿在磁場中運動的時間是0.4s
B．每根金屬桿的電阻R=0.12Ω
C．乙金屬桿在磁場運動過程中回路的電流為2.5A
D．乙金屬桿在磁場運動過程中安培力功率是0.1W

分析 乙金屬桿進入磁場前，沿斜面向下的加速度跟甲的加速度相同，甲乙均做加速運動；由運動學公式求出乙進入磁場時的速度，乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，根據(jù)平衡條件和安培力公式求解R；根據(jù)mgsin30°=BIl求解電流強度；乙金屬桿在磁場中勻速運動過程中，安培力的功率等于克服重力做功功率．

解答 解：AB、乙金屬桿在進入磁場前，甲、乙兩金屬桿加速度大小相等，當乙剛進入磁場時，甲剛好出磁場．
由v2=2al解得乙進、甲出磁場時的速度大小均為v=$\sqrt{2al}=\sqrt{2×5×0.4}m/s$=2m/s，
由v=at解得甲金屬桿在磁場中運動的時間為t=$\frac{v}{a}=\frac{2}{5}s$=0.4 s，乙金屬桿進入磁場后有mgsin30°=BIl，又Blv=I•2R，聯(lián)立解得R=0.064Ω，故A正確，B錯誤；
C、乙金屬桿在磁場運動過程中回路的電流為I=$\frac{mgsin30°}{Bl}=\frac{0.2×\frac{1}{2}}{0.2×0.4}A=1.25A$，所以C錯誤；
D、乙金屬桿在磁場中運動過程中安培力的功率是P=BIlv=mgsin30°•v=0.2×$\frac{1}{2}$×2=0.2 W，故D錯誤．
故選：A．

點評 本題關(guān)鍵要抓住乙金屬桿進入磁場前，兩棒的加速度相同，運動情況相同，再根據(jù)牛頓第二定律、運動學公式和功能關(guān)系求解．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．下列關(guān)于滑動摩擦力的說法中正確的是（　�。�
A．滑動摩擦力的方向總是和物體運動方向相反
B．滑動摩擦力總是阻礙物體的運動
C．滑動摩擦力大小等于μmg
D．滑動摩擦力的方向總是和物體相對運動方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．在“探究求合力的方法”的實驗中，實驗裝置如圖所示．關(guān)于實驗時應(yīng)注意的事項，其中正確的是（　�。�
A．拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
B．與橡皮條相連的細繩越短，實驗效果越好
C．拉力F1和F2的夾角越大越好
D．彈簧秤的拉力要適當大些

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

14．利用超聲波遇到物體時發(fā)生反射可以測定物體運動的有關(guān)物理量，如圖甲所示A和B通過電纜相連，B為超聲波反射和接收一體化裝置，儀器A向B提供超聲波信號并將B接收到的超聲波信號進行處理且在屏幕上顯示其波形．現(xiàn)固定B，將它對準勻速行駛的小車C，使其每隔時間T0發(fā)射短促的超聲波脈沖，如圖乙中幅度較大的波形；B接收到的由小車C反射回來的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖乙中較小的波形．發(fā)射波滯后的時間已在圖中標出，其中T和△T為已知量，并已知超聲波在空氣中的速度為v0．根據(jù)上述信息，判斷小車的運動方向是遠離（填“靠近”或“遠離”）波源的方向；小車速度的大小是$\frac{△T{v}_{0}}{2{T}_{0}+△T}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，在O點處放置一點電荷+Q，a、b、c、d．e、f為以0點為球心的球面上的點，aecf平面與電場平行，bedf平面與電場垂直，則下列說法中正確的是（　�。�
A．b、d兩點的電場強度相同
B．a點的電勢高于f點的電勢
C．點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時，電場力一定做功
D．點電荷+q在球面上任意兩點之間移動，從球面上a點移動到c點的電勢能變化量不是最大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．1831年，法拉第在一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機（如圖甲）．它是利用電磁感應(yīng)的原理制成的，是人類歷史上第一臺發(fā)電機．圖乙是這個圓盤發(fā)電機的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣良好接觸，使銅盤轉(zhuǎn)動，電阻R中就有電流通過．若所加磁場為勻強磁場，回路的總電阻恒定，從左往右看，銅盤沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（　�。�
A．電阻R中有正弦式交流電流過
B．銅片D的電勢高于銅片C的電勢
C．銅盤轉(zhuǎn)動的角速度增大1倍，流過電阻R的電流也隨之增大1倍
D．保持銅盤不動，磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場，則銅盤中有電流產(chǎn)生

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，每根桿的電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計．整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中．當ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿水平方向?qū)к壪蛴覄蛩龠\動時，cd桿正以速度v2（v1≠v2）沿豎直方向?qū)к壪蛳聞蛩龠\動，重力加速度為g．則以下說法正確的是（　　）
A．ab桿所受拉力F的大小為$\frac{μ{B}^{2}{L}^{2}{v}_{2}}{2R}$+μmg
B．ab桿所受拉力F的大小為$\frac{1+{μ}^{2}}{μ}$mg
C．cd桿下落高度為h的過程中，整個回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{2R{m}^{2}{g}^{2}h}{{μ}^{2}{B}^{2}{L}^{2}{v}_{2}}$
D．ab桿水平運動位移為s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的總熱量為Fs+$\frac{μ{B}^{2}{L}^{2}{v}_{2}s}{2R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．如圖所示，傾角為θ寬度為L、長為s的光滑傾斜導(dǎo)軌C1D1、C2D2．頂端接有可變電阻，連入電路的阻值為R0，s足夠長，傾斜導(dǎo)軌置于垂直導(dǎo)軌平面斜向左上方的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，C1A1B1、C2A2B2為絕緣軌道，由半徑為R處于豎直平面內(nèi)的光滑半圓環(huán)A1B1、A2B2和粗糙的水平軌道C1A1、C2A2組成，粗糙的水平軌道長為X，整個軌道對稱．在導(dǎo)軌頂端垂直于導(dǎo)軌放一根質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒MN，使其從靜止開始自由下滑，不考慮金屬棒MN經(jīng)過接點A、C處時機械能的損失，整個運動過程中金屬棒始終保持水平，水平導(dǎo)軌與金屬棒MN之間的動摩擦因數(shù)為?．則：
（1）金屬棒MN在傾斜導(dǎo)軌CD上運動的過程中，第一次達到C處時速率為多少？
（2）金屬棒MN在傾斜導(dǎo)軌CD上運動的過程中，電阻R0上產(chǎn)生的熱量Q為多少？
（3）為了金屬棒MN能到達光滑半圓環(huán)B點，可變電阻R0應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，光滑絕緣、相互垂直的固定擋板PO、OQ豎直放置于勻強電場E中，場強方向水平向左且垂直于擋板PO．圖中 A、B兩球（可視為質(zhì)點）質(zhì)量相同且?guī)N正電荷．當A球受豎直向下推力F作用時，A、B兩球均緊靠擋板處于靜止狀態(tài)，這時兩球之間的距離為L．若使小球A在推力F作用下沿擋板PO向O點移動一小段距離后，小球A與B重新處于靜止狀態(tài)．在此過程中（　�。�
A．OQ對B球的彈力將增大B．A球?qū)球作用的靜電力將減小
C．墻壁PO對A球的彈力不變D．力F將減小

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