问题描述:
如图所示,两条平行导轨MN和PQ,其间距为L,左侧为半径为r的
光滑圆弧轨道,圆轨道最低点与右侧水平直导轨相切,水平轨道右端接一个阻值为R的定值电阻.水平轨道左侧区域有宽度为d、磁感应强度大小为B、方向竖直的匀强磁场.将一金属杆从轨道最高处PM由静止释放,杆滑到磁场右边界处恰好停止,已知导轨电阻不计,杆质量为m,接入电路的电阻为R,与水平导轨间的动摩擦因数为μ始终与导轨间垂直且接触良好,重力加速度大小为g.关于杆运动的过程,下列说法正确的是( )
A. 杆刚到达水平轨道时速度小于
B. 杆在磁场中运动的时间为
C. 杆的最大加速度为
-μg
D. 定值电阻R产生的焦耳热为
mg(r-μd)
最佳答案: A、杆在光滑圆弧轨道上下滑过程,由机械能守恒定律得:mgr=
mv2得:v=
则杆刚到达水平轨道时速度等于
.故A错误.B、杆在磁场中做减速运动,速度减小时感应电动势和感应电流减小,安培力减小,加速度减小,所以杆做加速度减小的变减速运动,作出v-t图象如图,若杆做匀减速运动,则匀减速运动的位移大于变减速运动的位移,匀减速运动的平均速度等于
,则知杆变减速运动的平均速度小于
,所以杆在磁场中运动的时间为 t=
>
=
.故B错误.C、杆刚进磁场时速度最大,所受的安培力最大,加速度最大,则最大加速度为 am=
,I=
,联立得am=
+μg.故C错误.D、对整个过程,由能量守恒定律得,定值电阻R产生的焦耳热为 Q=
(mgr-μmgd)=
mg(r-μd).故D正确.故选:D
来源:网络整理 免责声明:本文仅限学习分享,如产生版权问题,请联系我们及时删除。
相关文章:
某校九年级学生总人数为500,其男女生所占比例如图所示,04-30
匀强电场的性质有哪些?04-30
九年级上学期末体育成绩测评中,得优的有88人,得良的有2204-30
下表是某中学七年级(4)班的同学就“父母回家后,你会主动04-30
物体沿斜面向上做匀加速直线运动,地面对斜面的摩擦力04-30
某出版局2004年在图书、杂志和报纸出版物中,杂志数目占04-30
一个做匀加速直线运动的物体,初速度为2m/s,它第三秒内04-30
(2014•温州二模)如图,在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度04-30
在扇形统计图中,若将圆均匀等分成12等份,则每一份的扇形04-30
一物体做匀变速运动,则V2分之t与V2分之x的大小关系最04-30