如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨,处于磁场方向垂直导轨平面向下且磁感应强度为B的匀强...
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问题详情:
如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨,处于磁场方向垂直导轨平面向下且磁感应强度为B的匀强磁场中.将金属杆ab垂直放在导轨上,杆ab由静止释放下滑距离x时达到最大速度.已知金属杆质量为m,定值电阻以及金属杆的电阻均为R,重力加速度为g,导轨杆与导轨接触良好.则下列说法正确的是( )
A.回路产生a→b→Q→N→a方向的感应电流
B.金属杆ab下滑的最大加速度大小为
C.金属杆ab下滑的最大速度大小为
D.金属杆从开始运动到速度最大时,杆产生的焦耳热为
【回答】
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【详解】
A项:金属杆向下滑动的过程中,穿过回路的磁通量增大,由楞次定律知,回路产生a→b→Q→N→a方向的感应电流.故A正确 ;
B项:设ab杆下滑到某位置时速度为v,则此时杆产生的感应电动势为:E=BLv
回路中的感应电流为:
杆所受的安培力为:F=BIL
根据牛顿第二定律 有:
当v=0时杆的加速度最大,最大加速度为 am=gsinθ,方向沿导轨平面向下;故B错误;
C项:由上知,当杆的加速度a=0时,速度最大,最大速度为:,方向沿导轨平面向下;故C错误;
D项:ab杆从静止开始到最大速度过程中,根据能量守恒定律 有:
又杆产生的焦耳热为
所以得:,故D正确.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:选择题
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