如图所示,竖直平面内足够长的光滑“”形金属导轨间的距离为L,空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一根劲度系数为k的轻质绝缘弹簧上端固定在导轨上,下端连接一根质量为m的金属棒ab,弹簧处于原长时将金属棒由静止释放,金属棒下降x时速度最大。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,金属棒的电阻为R,导轨电阻不计,弹簧具有的弹性势能(x为弹簧的形变量),重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.金属棒下降时通过的电流方向从b到a |
B.金属棒运动过程中的最大速度为 |
C.金属棒从释放到最后稳定的过程中,回路中产生的焦耳热为 |
D.金属棒从释放到速度达到最大的过程中,克服安培力做的功为 |
23-24高三上·云南·阶段练习 查看更多[2]
更新时间:2023-10-19 22:36:31
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【推荐1】如图甲,间距且足够长的光滑平行金属导轨、固定在水平面上,左侧间接有的电阻,垂直于导轨跨接一根质量的金属杆,金属杆与导轨接触良好,不计金属杆与导轨的电阻。长为(足够长)、宽为的矩形区域有内有竖直向上的匀强磁场,磁场右边界紧邻金属杆,磁感应强度大小。从时刻起,金属杆(在方向平行于导轨的水平外力作用下)和磁场向右运动的图像分别如图乙中的和,下列说法正确的是( )
A.时刻,两端的电压为0 |
B.时刻,金属杆所受安培力的大小为、方向水平向右 |
C.时刻,金属杆所受外力做功的功率为 |
D.内,通过电阻的电荷量为 |
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【推荐2】如图所示,宽为L的水平光滑金属轨道上放置一根质量为m的导体棒MN,轨道左端通过一个单刀双掷开关与一个电容器和一个阻值为R的电阻连接,匀强磁场的方向与轨道平面垂直,磁感应强度大小为B,电容器的电容为C,金属轨道和导体棒的电阻不计。现将开关拨向“1”,导体棒MN在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动,经时间t0后,将开关S拨向“2”,再经时间t,导体棒MN恰好开始匀速向右运动。下列说法正确的是( )
A.开关拨向“1”时,金属棒做加速度逐渐减小的加速运动 |
B.t0时刻电容器所带的电荷量为 |
C.开关拨向“2”后,导体棒匀速运动的速率为 |
D.开关拨向“2”后t时间内,导体棒通过的位移为(t+) |
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【推荐1】如图,质量分别为和的金属棒a、b,垂直放在足够长的水平光滑导轨MNM'N'和PQP'Q'上,左右两部分导轨间距分别为0.5m和1m。磁感应强度大小均为,左侧方向竖直向下,右侧方向竖直向上。两金属棒的电阻均与长度成正比,不计导轨电阻。开始时b在M'P'位置,a在NQ位置,绕过足够远的光滑定滑轮的绝缘细线连接b和质量为的物块c,最初c距地面的高度。c由静止开始下落,落地后不反弹,c落地时a、b速率之比,c下落过程中,b棒上产生的焦耳热为20J。a、b运动过程中和导轨接触良好,。下列说法正确的是( )
A.物块c落地时,a棒的速度大小为4m/s |
B.物块c落地后,b棒的最终速度大小为4m/s |
C.从c落地到a、b匀速运动过程中,a产生的热量为2J |
D.c从开始运动到落地的过程中通过b棒的电荷量为0.4C |
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【推荐2】如图甲所示,一光滑的平行金属导轨ABCD竖直放置.AB、CD相距L,在A、C之间接一个阻值为R的电阻.在两导轨间的abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、高度为5h的有界匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m电阻为r长度也为L的导体棒放在磁场下边界ab上(与ab边重合).现用一个竖直向上的力F拉导体棒,使它由静止开始向上运动,导体棒刚要离开磁场时恰好做匀速直线运动,导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨电阻不计,F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.导体棒离开磁场时速度大小为 |
B.离开磁场时导体棒两端电压为 |
C.导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为 |
D.导体棒经过磁场的过程中,电阻R产生焦耳热为 |
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【推荐3】如图,光滑平行导轨MN和PQ固定在同一水平面内,两导轨间距为L,MP间接有阻值为的定值电阻。两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,ad平行MN。一粗细均匀、质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,金属杆接入两导轨间的电阻为R。现用一恒力F平行MN向右拉杆,已知杆出磁场前已开始做匀速运动,不计导轨及其他电阻,忽略空气阻力,则( )
A.金属杆匀速运动时的速率为 |
B.出磁场时,dc间金属杆两端的电势差 |
C.从b到c的过程中,金属杆产生的电热为 |
D.从b到c的过程中,通过定值电阻的电荷量为 |
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