零零教育信息网 首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电磁感应现象中的切割类问题 > 正文 返回　打印

如图，两根相距l=0.4m、电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面内平行放置，两导轨左端与阻值R=0.15Ω的电阻相连．导轨x＞O的一侧存在沿+x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨
网友投稿  2023-04-19 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图，两根相距l=0.4m、电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面内平行放置，两导轨左端与阻值R=0.15Ω的电阻相连．导轨x＞O的一侧存在沿+x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直（即竖直向下），磁感应强度B=0.5+0.5x（T）．一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直．棒在水平外力作用下从x=0处沿导轨向右作直线运动，运动过程中回路电流恒为2A．以下判断正确的是（   ）
A．金属棒在x=3m处的速度为0.5m/s
B．金属棒在x=3m处的速度为0.75m/s
C．金属棒从x=0运动到x=3m过程中克服安培力做的功为1.6J
D．金属棒从x=0运动到x=3m过程中克服安培力做的功为3.0J

◎ 答案

AD

◎ 解析

试题分析：

解：A、根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流为：I=E/R+r=2A，
解得：E=2×（0.05+0.15）=0.4V；
在x=0时，E=B0Lv=0.4V，则有：v=E/B0L=0.4/(0.5×0.4) =2m/s；
在x=3m处，磁感应强度：B2=B0+kx2=0.5+0.5×3=2T，
根据公式：E=B2Lv2，
解得：v2=0.5m/s，故A正确，B错误；
C、金属棒从x=0开始运动时的安培力：F0=B0IL=0.5×2×0.4N=0.4N，
到x=3m时的安培力：FA=B2IL=2×2×0.4N=1.6N，
过程中安培力做功的大小：W=（ F0+FA）x/2=(0.4+1.6)/2×3=3J，故C错误，D正确。
故选：AD．

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图，两根相距l=0.4m、电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面内平行放置，两导轨左端与阻值R=0.15Ω的电阻相连．导轨x＞O的一侧存在沿+x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



http://www.00-edu.com/html/202304/453947.html十二生肖
十二星座