如图,一光滑平行金属轨道平面与水平面成角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端,若运动过程中,金属杆保持与导轨垂直且接触良好,并不计金属杆ab的电阻及空气阻力,则( )
A.上滑过程通过电阻R的电量等于下滑过程通过电阻R的电量 |
B.上滑过程中安培力的冲量比下滑过程安培力的冲量大 |
C.上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多 |
D.上滑过程的时间比下滑过程长 |
更新时间:2021-05-06 19:24:30
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【推荐1】如图所示,光滑、平行的金属轨道分水平段(左端接有阻值为R的定值电阻)和半圆弧段两部分,两段轨道相切于N和N′点,圆弧的半径为r=0.4m,两金属轨道间的宽度为d=0.4m,整个轨道处于磁感应强度为B=0.5T,方向竖直向上的匀强磁场中。质量为m=0.2kg、长也为d、电阻也为R的金属细杆置于框架上的MM′处,MN=d。在t=0时刻,给金属细杆一个方向垂直金属细杆、水平向右的初速度v0=8m/s,之后金属细杆沿轨道运动,在t=t1时刻,金属细杆以速度v=4m/s通过与圆心等高的P和P′;在t=t2时刻,金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点,金属细杆与轨道始终接触良好,轨道的电阻和空气阻力均不计,其中重力加速度为g=10m/s2,R=1Ω。以下说法正确的是( )
A.t=t1时刻,金属细杆所受的安培力为 |
B.从t=0到t=t1时刻,通过金属细杆横截面的电量为 |
C.t=0时刻,金属细杆两端的电压为1.6V |
D.从t=0到t=t2时刻,定值电阻R产生的焦耳热为2.2J |
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【推荐2】如图所示,ef 、gh 为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨问距为L=1m,导轨左端连接一个R=的电阻,一根电阻为、质量为1kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B =2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上。现对金属棒施加4N的水平向右的恒力F,使棒从静止开始向右运动,则下列说法中正确的是( )
A.金属棒速度为零时的加速度为4m/s2 |
B.当导体棒速度v= 1m/s时,导体棒的加速度为3m/s2 |
C.金属棒达到的最大速度是4m/s |
D.金属棒达到最大速度后,电阻R上的热功率为16W |
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【推荐1】如图所示,水平面上固定有间距为1m的平行光滑导轨,磁感应强度为1T的匀强磁场方向竖直向下,导体棒ab的质量为1kg、电阻为2Ω;cd的质量为2kg、电阻为1Ω.开始时ab静止,cd棒以6m/s的初速度向右运动,经过t=4s,棒ab、cd的运动开始稳定。运动过程中两棒始终与导轨垂直,且与导轨接触良好,其它电阻不计,以下分析正确的是( )
A.达到稳定前ab棒做加速运动,加速过程加速度变小,cd棒做减速运动,减速过程加速度的大小变大 |
B.在t时间内通过ab棒电量q=8C |
C.整过程回路中产生焦耳热Q=12J |
D.在t时间内ab棒与cd棒之间的距离增了12m |
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解题方法
【推荐2】如图甲所示,水平面内粗糙导轨MN、PQ相距为L,置于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨电阻不计。两根电阻均为R的金属棒ab、cd置于导轨上且与导轨接触良好,电流表内阻不计。现ab棒在水平外力F作用下由静止向右运动,电流表示数随时间变化图线如图乙所示,在t0时刻cd棒刚要开始运动,下列各种说法中正确的是( )
A.ab棒在时间内做匀加速直线运动 |
B.若在时刻突然撤去外力F,则ab棒的加速度 |
C.在时间内,通过cd棒的电量为 |
D.在时间内,力F做的功全部转化为ab棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能 |
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【推荐3】如图,两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内,其左端接有定值电阻R.Ox轴平行于金属导轨,在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度B随坐标x(以m为单位)的分布规律为B=0.8-0.2x(T).金属棒b在外力作用下从O处沿导轨运动,ab始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.设在金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过程中,R的电功率保持不变,则金属棒
A.在x1与x3处的电动势之比为1:1 |
B.在x1与x3处受到磁场B的作用力大小之比为1:3 |
C.从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R产生的焦耳热之比为5:3 |
D.从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R的电量之比为5:3 |
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【推荐1】如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置。在电梯后方墙壁上交替分布着垂直于墙面方向相反的匀强磁场,每块磁场区域宽L,高h,大小均为B,电梯后方固定一个N匝矩形线圈,线圈总电阻为R,高度为H,H=3h,宽度略大于磁场。若某次试验中电梯失去其他保护,由静止从高处突然失控下落,已知电梯总质量为m,忽略一切阻力,重力加速度为g,某时刻电梯下降3H时,速度为v,则下面说法错误的是( )
A.下落瞬间电梯的加速度的大小为g |
B.下降3H时,线圈的电动势为 |
C.若电梯与地面的距离足够高,电梯最终的速度为 |
D.下降3H过程所需要的时间为 |
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【推荐2】如图所示,足够长的平行光滑金属导轨与水平面成角放置,导轨宽度,电阻不计,底端接有阻值为的定值电阻,整个装置处在磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上、有一质量为、长度为、电阻为的导体棒垂直放在导轨上,现让导体棒从导轨底部以初速度冲上导轨,上滑到最大距离后,又返回到底端。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.运动的整个过程中,导体棒的最大加速度为 |
B.导体棒在上滑过程中,上产生的焦耳热为 |
C.导体棒在上滑至处时的速度大于 |
D.导体棒上滑的过程中所用的时间为 |
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【推荐3】如图所示的光滑导轨,由倾斜和水平两部分在处平滑连接组成。导轨间距为L,水平部分处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,倾斜导轨连接阻值为R的电阻。现让质量为m、阻值为2R的金属棒a从距离水平面高度为h处静止释放,金属棒a到达磁场中OO′时,动能是该金属棒运动到时动能的,最终静止在水平导轨上。金属棒a与导轨接触良好且导轨电阻不计,重力加速度取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.金属棒a运动到时回路中的电流大小为 |
B.金属棒a运动到时的加速度大小为 |
C.金属棒a从h处静止下滑到在水平导轨上静止过程中,电阻上产生的焦耳热为 |
D.金属棒a若从h处静止释放,在它运动的整个过程中,安培力的冲量大小是 |
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