组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 电磁感应 > 电磁感应中的能量转化 > 导体棒在导轨上运动问题 > 电磁感应中的动量、能量问题 > 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
题型:多选题 难度:0.4 引用次数:335 题号:13125746
如图所示,平行光滑金属导轨倾斜放置,导轨平面倾角为,导轨上端接有阻值为的定值电阻,导轨间距为,整个导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一个质量为、电阻也为的金属棒放在导轨上,以大小为的初速度向上滑动,开始时金属棒的加速度大小为为重力加速度),从开始到金属棒上升到最高处通过电阻的电量为,不计导轨的电阻,金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,导轨足够长,则(  )
A.匀强磁场的磁感应强度大小为
B.开始时,金属棒克服安培力的瞬时功率和克服重力的瞬时功率相等
C.金属棒沿导轨向上运动的最大距离为
D.从开始到运动到最高点的过程中,电阻中产生的焦耳热为

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【推荐1】如图所示,绝缘水平面内固定有一间距d=lm、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC,导轨两端接有阻值分别为R1=3Ω和R2=6Ω的定值电阻.矩形区域AKFENMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场I和Ⅱ。一质量m=0.2kg,电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AKEF之间某处,在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动,刚到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3m/s,导体棒ab进入磁场Ⅱ后,导体棒ab中通过的电流始终保持不变。导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,空气阻力不计。则(  )

A.导体棒ab刚到达EF时的加速度大小为5m/s2
B.两磁场边界EFMN之间的距离L为1m
C.若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去,导体棒ab继续滑行的距离为3m
D.若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去,导体棒ab继续滑行的过程中整个回路产生的焦耳热为3.6J
2020-06-06更新 | 857次组卷
多选题 | 较难 (0.4)
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【推荐2】如图所示,两导电性良好的光滑平行导轨倾斜放置,与水平面夹角为,间距为L。导轨中段正方形区域内存在垂直于轨道面向上的匀强磁场。电阻相等的金属棒ab静止放在斜面上,a距磁场上边界为L。某时刻同时由静止释放aba进入磁场后恰好做匀速运动;a到达磁场下边界时,b正好进入磁场,并匀速穿过磁场。运动过程中两棒始终保持平行,两金属棒与导轨之间导电良好,不计其他电阻和摩擦阻力,导轨足够长。则(  )
A.ab通过磁场区域的时间之比为
B.ab质量之比为
C.ab中产生的热量之比为
D.ab能发生碰撞
2022-03-04更新 | 1155次组卷
多选题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,在光滑水平面上方有一宽度为的匀强磁场区域,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,磁场边界竖直。距离磁场左边界x处,有一质量为m、边长为d的正方形金属线框,其电阻为R。线框在一个水平向右的恒力F作用下,从静止开始运动,运动过程中线框平面始终与磁场方向垂直。已知线框右边刚进入磁场和右边刚离开磁场时的速度大小相等,线框全部进入磁场的时间为,线框左边进入磁场到右边离开磁场的时间为,则(  )
A.
B.线框从右边刚进入磁场到右边刚离开磁场过程中通过线框导体横截面的电荷量为
C.线框穿越磁场过程中产生的焦耳热为
D.x可能小于
2021-05-01更新 | 395次组卷
共计 平均难度:一般