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:0.65 引用次数:240 题号:15216279
如图所示,相距为d的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为,上端接有定值电阻R,矩形区域匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的宽和两磁场间距均为L,方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻也为R,与导轨接触良好,重力加速度为g。下列选项正确的是(  )
A.金属杆下滑穿过两磁场过程中通过R的总电荷量为
B.金属杆穿过两磁场过程中整个回路产生的总热量为
C.金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度
D.金属杆在磁场Ⅰ中加速度方向沿导轨平面向上,做匀减速直线运动

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【推荐1】如图,MNPQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定MP之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab,当电阻箱R=0Ω时,杆的最大速度为2m/s,当电阻箱R=4Ω时,杆的最大速度为4m/s。已知轨距为L=2m,重力加速度g取10m/s2,轨道足够长且电阻不计。以下说法正确的是(       
A.杆ab的最大速度随电阻箱R的增大而均匀增大
B.当R一定时,杆ab下滑时通过R的电流方向由PM
C.当R=4Ω时,杆ab从释放到获得最大速度的过程中,杆ab所受安培力的功率等于杆ab的热功率
D.由已知条件可以求得
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【推荐2】如图甲所示,在同一水平面上的两根光滑导轨相互平行,间距为L,在导轨左端连接阻值为R的定值电阻,导轨电阻不计且足够长。将一质量为m、长度也为L的金属棒ab垂直于导轨放置在导轨上,整个装置处于方向竖直向上,磁感应强度大小为B的匀强磁场中。开始时金属棒处于静止状态,现用始终垂直于ab的水平向右的力F作用在金属棒上,F大小随金属棒相对于出发点的位移x变化的图像如图乙所示。当金属棒的位移为x0时,力F的大小为F0,随后金属棒开始匀速运动。金属棒电阻不计且始终与导轨接触良好,则下列说法正确的是(   
A.若仅将磁场反向,则金属棒所受安培力反向
B.金属棒匀速运动时,ab两端电势差大小为
C.金属棒匀速运动时,电阻R的热功率为
D.0 ~ x0过程中,电阻R产生的焦耳热为
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【推荐3】如图所示,两根间距为l、电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨顶端ef间接入一阻值为R的定值电阻,所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆abcd。开始时金属杆cd处在导轨的下端,被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。现用沿导轨平面向上的恒定外力F(大小未知)使金属杆ab由静止开始加速运动,当金属杆ab沿导轨向上运动位移为x时,开始匀速运动,此时金属杆cd对两根小柱的压力刚好为零,已知重力加速度为g,则(  )
A.流过定值电阻R的电流方向为由ef
B.金属杆ab匀速运动的速度为
C.金属杆ab达到匀速运动时,恒定外力F的瞬时功率为
D.金属杆ab从受到恒定外力F到开始匀速运动的过程中,定值电阻R产生的热量为
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