如图所示,两条电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置,左端接一阻值为2Ω的定值电阻R,矩形区域Ⅰ、Ⅱ存在方向垂直水平导轨向上的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B=2T,磁场宽度及两磁场边界之间的距离均为a=0.5m,现有一质量为m、长度为L、电阻值也为2Ω的金属杆静止在金属导轨左侧某处。某时刻金属杆在F=1N的恒力作用下开始向右运动并经过磁场区域,金属杆刚进入磁场Ⅰ和刚进入磁场Ⅱ时的速度相等。运动过程中金属杆与导轨保持良好接触且始终垂直,下列说法正确的是( )
A.金属杆在磁场区域中的加速度沿导轨水平向左,做匀减速直线运动 |
B.金属杆从进入Ⅰ磁场区域到开始进入Ⅱ磁场区域经历的时间为0.5s |
C.金属杆在向右穿过两磁场区域过程中电阻R上产生的总热量为1J |
D.金属杆在向右穿过两磁场区域过程中通过电阻R的总电荷量为0.5C |
更新时间:2022/05/20 21:14:11
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【推荐1】如图所示,光滑导轨的倾斜部分和水平部分在处平滑连接,导轨间距为L。导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小为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、阻值也为R的金属棒a从距水平导轨高h处由静止释放,金属棒到达位置时的速度是到达位置时速度的倍,并最终停止在水平导轨上。金属棒与导轨接触良好且导轨电阻不计,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.金属棒刚进入磁场时回路中的电流大小为 |
B.金属棒运动到时加速度的大小为 |
C.在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热为 |
D.金属棒从运动到的过程中通过金属棒导体截面的电荷量为 |
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【推荐2】如图所示,足够长的光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,将ab棒在导轨上无初速度释放,当ab棒下滑到稳定状态时,速度为v,电阻R上消耗的功率为P。导轨和导体棒电阻不计。下列判断正确的是( )
A.导体棒的a端比b端电势低 |
B.ab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动 |
C.若磁感应强度增大为原来的2倍,其他条件不变,则ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的 |
D.若换成一根质量为原来2倍的导体棒,其他条件不变,则导体棒下滑到稳定状态时R的功率将变为原来的4倍 |
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【推荐3】如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且与水平面成夹角θ;在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其它电阻。导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h;在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等。关于上述情景,下列说法正确的是( )
A.两次上升的最大高度相比较为 |
B.有磁场时,电阻R产生的焦耳热为 |
C.有磁场时导体棒所受合力做的功等于无磁场时合力做的功 |
D.有磁场时,ab上升过程的最小加速度为 |
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【推荐1】如图甲所示,将粗细均匀的导线做成的正方形线框abcd在磁场上方某高处由静止释放,cd边刚进入磁场时开始计时(t=0),线框的图像如图乙所示,在时刻cd边刚离开磁场时速度也为,最终线框离开磁场(离开图略)。已知线框的质量为m,边长为L,两条水平虚线、相距为d(),虚线之间的匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.线框进入磁场过程中线框中电流方向与离开磁场过程中电流方向相反 |
B.线框进入磁场过程中线框受安培力的方向与离开磁场过程中受安培力的方向相反 |
C.cd边刚进入磁场时c、d两点间的电势差为 |
D.线框进入磁场的过程中产生的电热为 |
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【推荐2】如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好。重力加速度为g,则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A.流过定值电阻的电流方向是N→Q |
B.通过金属棒的电荷量为 |
C.克服安培力做的功为mgh |
D.金属棒产生的焦耳热为 |
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【推荐1】如图所示,足够长的∩形光滑导轨竖直放置,导轨顶端接有阻值为R的定值电阻,导轨所在空间有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;导体棒长为L(与导轨宽度相同),质量为m,电阻为r,紧贴导轨(接触良好)从静止释放,导体棒下落位移H时达最大速度,不计空气阻力和导轨电阻,重力加速度为g,则( )
A.导体棒最大速度 |
B.导体棒从开始下落到达到最大速度通过电阻R的电荷量为 |
C.导体棒从开始下落到达到最大速度时导体杆两端电压为 |
D.导体棒从开始下落到达到最大速度电阻R产生的焦耳热为mgH- |
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【推荐2】在光滑的水平面上,有一竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为的区域内。现有一边长为的正方形闭合金属线框ABCD。第一次线框以初速度沿垂直于磁场边界的方向进入磁场,线框刚好能穿出磁场;第二次线框以初速度沿垂直于磁场边界的方向进入磁场,下列说法正确的是( )
A.线框两次进入磁场过程中,通过线框横截面的电荷量相同,时间相同 |
B.第二次线框离开磁场所用时间小于第一次线框进入磁场所需时间 |
C.第二次线框进入磁场过程克服安培力做功与第一次线框进入磁场过程克服安培力做功之比为 |
D.第二次线圈进入磁场的过程中产生的热量与第二次线框穿出磁场的过程中产生的热量之比为 |
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【推荐3】如图甲所示,水平平行的粗糙金属导轨固定在水平地面上,导轨足够长,电阻不计,处于垂直水平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,导轨间距L=1m,左侧接有定值电阻R=3Ω。一质量m=2kg的金属棒放在导轨上、接入电路部分的阻值r=1Ω,在拉力F的作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的v-x图像如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好,与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,则金属棒从静止开始向右运动位移x1=1m的过程中,下列说法正确的是( )
A.D点的电势比C点高 |
B.拉力F做的功为16J |
C.通过电阻的电荷量为0.25C |
D.定值电阻产生的焦耳热为0.75J |
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【推荐1】如图所示,长度相同的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的定值电阻,空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,两根质量均为m的金属棒MN、PQ垂直放在导轨上,两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,导轨电阻不计,给金属棒MN施加一个水平向左的恒力,当金属棒MN刚要离开导轨时,加速度恰好为零,此时PQ刚好要滑动,两金属棒接入电路中的电阻均为R,此过程通过金属棒PQ的电量为q,在金属棒MN从开始运动到离开导轨的过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力大小为 |
B.金属棒MN刚要离开导轨时速度大小为 |
C.金属棒MN在导轨上运动的距离 |
D.回路中产生的焦耳热为 |
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【推荐2】如图,两足够长的光滑金属导轨倾斜平行固定,导轨平面与水平面的夹角为,导轨间距为L,导轨上端接有阻值为R的定值电阻。导轨处于方向垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)中。一质量为m、电阻为r、长度为L的金属棒垂直跨放在导轨上并始终与导轨接触良好。金属棒从导轨下端附近的M处以初速度沿导轨向上运动,经时间t到达最高处N,再经一定时间返回M处,金属棒返回M时的速度大小为v,重力加速度大小为g,不计导轨电阻。下列说法正确的是( )
A.N与M之间的距离为 |
B.金属棒从M到N的过程中,流过金属棒横截面的电量为 |
C.金属棒从M到N再到M整个过程中,电阻R上产生的焦耳热为 |
D.金属棒从N返回M的时间为 |
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【推荐3】电阻不计的“U”形金属框架倒放在倾角为的固定绝缘斜面上,框架ab部分是电阻为R的电阻丝,其余部分电阻可忽略。一根光滑金属棒PQ放置在框架上,与框架接触良好,用平行于斜面的外力控制PQ,使PQ与斜面间不发生相对运动,此时PQ到框架上端的距离为L,如图所示。现把整个装置放在垂直斜面向下的匀强磁场中,磁感应强度B随时间t变化的规律为(k>0),其中B0、k均为已知量。框架的质量为M,PQ的质量为m、电阻为R、长为L(PQ的长度与框架等宽),框架与斜面间的动摩擦因数为,PQ保持静止,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。从磁场的磁感应强度为B0开始计时(t=0),t=0时刻框架静止,t0(未知时刻框架开始滑动。下列说法正确的是( )
A.t0时刻通过PQ的电流为,方向从P到Q |
B.在0~t0时间内通过PQ某一横截面的电荷量为 |
C.在0~t0时间内PQ上产生的热量为 |
D. |
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