如图,两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端与水平放置的

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
如图,两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面

因为当金属棒开始匀速运动的瞬间,杆运动产生的感应电动势与电容器两端电压开始等大反向,回路路端电压为0,只有导体棒做变速率直线运动时才有电压变化,才存在充放电。匀速运动是电容器两端电压等于回路中感应电动势的大小,电容器在有存在路端电压时才有充放电电流

这也是一个逻辑推理问题:
如果匀速,和光滑导轨矛盾,所以加速,
但加速后会受到阻力(安培力),但安培力不能等于重力的分力,因为如果它们相等,则不会有充电电流,也就没有安培力。
如果沿轨道向上的安培力大于重力,则是减速情况,则会反向充电,有反向电流,则安培力是沿轨道向下,出现矛盾,所以也是不可能的。
综上所述,总有mgsinθ-BIl>0。

A、金属棒沿光滑导轨加速下滑,棒中有感应电动势而对电容器充电,充电电流通过金属棒时受安培力作用,只有金属棒速度增大时才有充电电流,因此总有mgsinθ-BIl>0,所以金属棒将一直加速,A错误,B正确;
C、由右手定则可知,金属棒a端(即M板)电势高,C项正确;
D、若微粒带负电,则静电力向上与重力反向,开始时静电力为0,微粒向下加速,当静电力增大到大于重力时,微粒的加速度向上,可以向下减速到零后再向上运动,故D错误.
故选BC

  • 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离L=0.5m,其电阻不...
    答:(1) I=1A 电流方向由d至c (2) F=0.2N (3) v="2m/s" 试题分析:(1)金属棒cd在安培力和重力导轨支持力作用下静止,正交分解后平行导轨方向有F =mgsin30°金属棒cd受到的安培力F =BIL代入数据,解得I=1A根据楞次定律可知,金属棒 cd中的电流方向由d至c(2)金属棒ab与c...
  • 如图所示,两根足够长她光滑平行金属导轨MN、PQ间距离L=d.5m,其电阻不...
    答:处于平衡状态,由平衡条件得:地=mg4in30°+地ab=0.0七×10×0.5+0.1=0.七N;(3)金属棒发热功率:P=I七R,金属棒电阻:R=PI七=0.1W(1A)七=0.1Ω,金属棒ab切割磁感线产生的 感应电动势:E=B图v,由闭合电路欧姆定律得:I=E七R=B图v七R,金属棒的速度:v=七IRB图=七×1A×...
  • 如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°的...
    答:(3)金属杆ab自静止开始下滑通过位移x=1m所需的时间t=0.5s,该过程中整个回路产生的焦耳热Q=43J.
  • 如图甲所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的...
    答:mgRsinθB2L2 结合v-F图象知:斜率为:k=RB2L2=4?04?2=2m/Ns,横轴上截距为:c=mgsinθ=2N代入数据解得:B=1T,sinθ=0.8答:(1)金属杆ab在匀速运动之前做作加速度减小的加速运动;(2)运动过程中金属杆ab受到的安培力的表达式是F安=B2L2vR (3)磁感应强度B的大小是1T,θ角...
  • 如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0...
    答:(1)由图示图象可知,金属杆的加速度:a=△v△t=410=0.4m/2,t=10s时,金属杆的速度v=4m/s,金属杆受到的安培力:FB=BIL=B2L2vR=0.52×0.22×41=0.04N,由牛顿第二定律得:F-FB=ma,解得,拉力F=0.24N;(2)10s时的发热功率:P=E2R=B2L2v2R=0.52×0.22×421=0.16W...
  • 如图甲所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的...
    答:解:(1)变速运动(或变加速运动、加速度减小的加速运动、加速运动)(1)感应电动势E=BLv 感应电流I= ab杆所受的安培力F 安 =BIL= F-mgsinθ- =ma 当a=0时,速度v达最大,保持不变,杆做匀速运动v= 结合v-F图象知:斜率k= ,横轴上截距c=mgsinθ=2代入数据解得B...
  • 如图1所示,两根足够长的光滑平行金属导轨,间距为L,与水平面的夹角a=30...
    答:4R8+mgsin30°=B2L2?20R解得:m=0.4kg,B2L2R=0.5(2)将F=12N、m=0.4kg、B2L2R=0.5代入F+mgsinα=B2L2vR,得:v=28m/s电路中的电功率等于杆克服安培力做功的功率,所以电路中的电功率为 P=(F+mgsinα)v=B2L2v2R=0.5×282W=392W答:(1)金属杆的质量是0.4kg;(2...
  • 如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0...
    答:④由图看出速度为:v=4m/s… ⑤联立①~⑤式,代入数据得:拉力 F=0.04N由于杆匀速运动,根据功能关系得知,发热功率为:P=Fv=4×0.04W=0.16W(2)在0~10s内,通过电阻R上的电量为:q=It…⑥联立①、④、⑤、⑥式,代入数据得通过电阻R的电量为:q=4C答:(1)拉力F的大小为0.04N...
  • ...如图所示,MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为d,导轨...
    答:(1)Bdv;(2) ;(3) 。 试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律E=Bdv………4分(2)根据闭合电路欧姆定律 ………4分(3)导体棒的受力情况如图所示,根据牛顿第二定律有 又因为: 所以: ………
  • ...如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°...
    答:电路中总的焦耳热为:Q=R+rRQ1=0.3+0.20.3×0.8J=43J由能量守恒定律得:W+mgxsinθ=Q+12mv2 解得:W=103J≈3.3J 答:(1)金属杆做匀加速运动.(2)电阻R的阻值是0.3Ω.(3)该过程需要的时间t是0.5s,拉力F做的功W是3.3J.