一道物理题(答案为BCD,求详解)4.如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 02:14:32
一道物理题(答案为BCD,求详解)4.如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动.

一道物理题(答案为BCD,求详解)4.如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动.
一道物理题(答案为BCD,求详解)
4.如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动.整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B.导体棒的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一个质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态.现若从静止开始释放物块,用h表示物块下落的高度(物块不会触地),g表示重力加速度,其他电阻不计,则:( )
A.电阻R中的感应电流方向由a到c
B.物体下落的最大加速度为0.5g
C.若h足够大,物体下落的最大速度为mgR/B^2L^2 D.通过电阻R的电量为Blh/R

一道物理题(答案为BCD,求详解)4.如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动.
由右手定则判明电流方向由M到N,因此由C到A,故A不选.
因为有一不可伸长的轻绳相连,所以物体下落的加速度与导体棒向右运动的加速度相等,设为a,设轻绳上的拉力为T,设导体棒受安培力为f,分别对导体棒与物块列出以下方程
T-f=ma……① mg-T=ma……② ①+②得 mg-f=2ma……③,即a=g/2-f/m,当f=0即最初导体棒速度为0时,导体棒与物体有最大加速度amax=g/2,故选B.
根据安培力的计算公式f=ILB,其中I=ε/R,根据法拉第电磁感应定律ε=BLv,所以f=B^2L^2v/R……④,把④代入③得,mg-B^2L^2v/R=2ma,整理得v=m(g-2a)R/B^2L^2,当a=0时有vmax=mgR/B^2L^2,故选C.
根据法拉第电磁感应定律ε=ΔΦ/Δt,电流I=ε/R=(ΔΦ/Δt)/R,电量ΔQ=I*Δt=ΔΦ/R=BS/R=BLh/R,故选D.

B mg/(2m)=1/2g
C 最大的电流是I BLI=mg I=mg/BL . I=BLv/R , BLv/R=mg/BL 所以 v=mgR/B^2L^2
D 它是一个公式 Q=BS/R