如图所示,电阻不计的光滑金属导轨由直窄轨以及直宽轨组合而成,窄轨和宽轨均处于同一水平面内,等长且与均相互平行,等长、共线,且均与垂直,窄轨间距为,宽轨间距为L。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场。由同种材料制成的相同金属直棒a、b、c始终与导轨垂直且接触良好,棒长为L、质量为m、电阻为R。初始时b、c棒静止于导轨段某位置,a棒从段某位置以初速度向右运动,且a棒距窄轨右端足够远,宽轨、足够长。下列判断正确的是( )
A.a棒刚开始运动时的加速度大小为 |
B.经过足够长的时间,a、b棒的速度为相等 |
C.整个过程中通过b棒的电荷量为 |
D.整个过程中b棒产生的焦耳热为 |
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更新时间:2023-01-14 19:34:14
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【知识点】 双杆在不等宽导轨上运动问题
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【推荐1】如图所示,两宽度不等的光滑平行金属导轨水平固定放置,窄轨间距为L、宽轨间距为2L,导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B,已知两导轨均足够长、电阻不计。导体棒ab、cd分别垂直放置在两导轨上,导体棒ab、cd的质量分别为m、2m,电阻均为R,某时刻两导体棒均获得大小为、平行于导轨水平向右的初速度,运动过程中两导体棒始终与导轨垂直且接触良好,ab棒始终未滑离窄轨,在两导体棒运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.导体棒ab的最大速度为 | B.导体棒ab产生的焦耳热最多为 |
C.通过导体棒ab的电荷量最多为 | D.导体棒ab受到的最大安培力为 |
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【推荐2】如图所示,足够长的光滑平行导轨固定在水平面上,左侧导轨间距是右侧导轨间距的2倍。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中,质量均为m的金属棒ab和cd分别静止在左、右两侧导轨上。现给ab棒一向右的初速度v0,当ab棒滑上右侧导轨的瞬间,cd棒的速度大小为,最终两金属棒都在右侧导轨上运动并达到稳定状态,两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好,下列说法正确的是( )
A.ab棒滑上右侧导轨前,ab棒和cd棒所受安培力大小之比为1:1 |
B.ab棒滑上右侧导轨前,ab棒和cd棒所受安培力大小之比为2:1 |
C.ab棒滑上右侧导轨瞬间的速度大小为 |
D.ab棒滑上右侧导轨瞬间的速度大小为 |
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名校
【推荐3】如图,平行光滑导轨左侧AB和是半径为R的四分之一圆弧,BE、水平,AC和间距为L,DE和间距为,AC、、DE、均足够长,AC和DE、和通过导线连接,其中右侧导轨平面处在竖直向上,磁感应强度为B的匀强磁场中。现将长度为的导体棒PQ垂直导轨放置于DE和上,将长度为L的导体棒MN垂直导轨放置于端,静止释放导体棒MN,导体棒运动的过程始终与导轨垂直且接触良好,导体棒MN最终的速度大小为。已知导体棒MN和PQ材料、横截面积均相同,导体棒MN质量为m,电阻为r,重力加速度为g,不计导轨电阻,下列说法正确的是( )
A.导体棒MN进入磁场瞬间,导体棒PQ的加速度大小为 |
B.导体棒MN、PQ最终共速 |
C.PQ棒的最终速度为 |
D.整个过程导体棒PQ上产生的焦耳热为 |
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