(2012全國高考山東理綜卷)如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為θ,上端接有定值...
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問題詳情:
(2012全國高考山東理綜卷)如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為θ,上端接有定值電阻R,勻強磁場垂直於導軌平面,磁感應強度為B.將質量為m的導體棒由靜止釋放,當速度達到v時開始勻速運動,此時對導體棒施加一平行於導軌向下的拉力,並保持拉力的功率恆為P,導體棒最終以2v的速度勻速運動.導體棒始終與導軌垂直且接觸良好,不計導軌和導體棒的電阻,重力加速度為g.下列選項正確的是( )
A.P=2mgvsinθ
B.P=3mgvsinθ
C.當導體棒速度達到時加速度大小為sinθ
D.在速度達到2v以後勻速運動的過程中, R上產生的焦耳熱等於拉力所做的功
【回答】
AC [解析] 當導體棒的速度達到v時,對導體棒進行受力分析如圖*所示.
圖*
mgsinθ=BIL
I=
所以mgsinθ=①
當導體棒的速度達到2v時,對導體棒進行受力分析如圖乙所示.
圖乙
mgsinθ+F=②
由①②可得F=mgsinθ
功率P=F×2v=2mgvsinθ,故A正確.
當導體棒速度達到時,對導體棒受力分析如圖*所示.
圖*
a=③
由①③可得 a=gsinθ
故C正確.
當導體棒的速度達到2v時,安培力等於拉力和mgsinθ之和,所以以後勻速運動的過程中,R上產生的焦耳熱等於拉力和重力做功之和,故D錯誤.
知識點:專題八 電磁感應
題型:選擇題
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