阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨,滑轨与水平面成α角,匀强磁场垂直滑轨所在的面,宽窄滑轨的宽度是二倍关系,一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置,

◎ 题目

阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨,滑轨与水平面成α角,匀强磁场垂直滑轨所在的面,宽窄滑轨的宽度是二倍关系,一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置,彼此接触良好。不计导体棒与滑轨间的摩擦,导体棒从靠近电阻R处由静止释放,在滑至窄滑轨之前已达匀速,其速度为v,窄滑轨足够长。则下列说法正确的是
A.导体棒进入窄滑轨后,先做加速度逐渐减小的加速运动后作匀速运动
B.导体棒在窄滑轨上匀速运动的速度为2v
C.导体棒在宽窄两滑轨上匀速运动时导体棒产生的电动势相同
D.导体棒在窄滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率是在宽滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率4倍

◎ 答案

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◎ 解析


试题分析:进入窄滑轨后,由于磁通量变化率变小,所以产生的感应电流减小,故安培力减小,但是重力沿滑轨向下的分力不变,所以导体先加速,随着速度的增大,磁通量变化率变大,所以产生的感应电流变大,则安培力变大,所以加速度逐渐减小,当安培力等于重力时,加速度为零,此后匀速运动,A正确,在宽滑轨上匀速运动时,磁通量变化率为,产生的安培力为,所以在窄轨道上匀速运动时有:,故,B错误,在宽轨道上产生的电动势为,在窄轨道上产生的电动势为,C错误,在宽轨道上产生的电动势是窄轨道上的二分之一,所以根据公式可得导体棒在窄滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率是在宽滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率4倍,D正确,
点评:做此类型题目关键是对公式的灵活运用,还需知道,匀速运动时,产生的热功率为电阻的热功率

◎ 知识点

    专家分析,试题“阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨,滑轨与水平面成α角,匀强磁场垂直滑轨所在的面,宽窄滑轨的宽度是二倍关系,一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置,…”主要考查了你对  【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。

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