如图,在间距为d的水平固定平行金属导轨上,放置质量分别为2m0、m0的金属杆M、N。N的中点系着一条跨过定滑轮的细绳,细绳下端悬挂重物,滑轮左侧细绳与导轨平行。两导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当重物质量m取不同值时,系统最终稳定的状态不同。设稳定时M杆的加速度大小为a,回路中电动势为E、电流为I、热功率为P。已知重力加速度大小为g,两杆接入回路的总电阻为R,导轨足够长且电阻不计,忽略一切摩擦,两杆始终与导轨垂直且接触良好。则下列关系图像合理的是( )
A. | B. |
C. | D. |
更新时间:2024-03-11 02:07:24
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【知识点】 双杆在等宽导轨上运动问题
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【推荐1】如图所示,间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形,竖直导轨面与水平导轨面均足够长,整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中。质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置,两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ,当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时,释放导体棒ab,它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去,经过一段时间,导体棒cd静止,此过程流经导体棒cd的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计,已知重力加速度为g),则下列判断错误的是( )
A.导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流 |
B.导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小 |
C.导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为 |
D.导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为 |
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【推荐2】如图所示,水平面内的两根平行金属导轨处在竖直向上的匀强磁场中。两根相同的金属棒ab和cd垂直横跨在导轨两端,其中cd棒通过绝缘细线跨过定滑轮与重物M连接。由静止同时释放两根金属棒,忽略各处摩擦,导轨足够长,不考虑可能发生的碰撞,下列说法正确的是( )
A.安培力对两根金属棒的冲量相同 |
B.安培力对ab做的功等于ab动能的增量 |
C.cd克服安培力做的功等于整个回路中产生的焦耳热 |
D.ab和cd最终会以相同的速度做匀速直线运动 |
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【推荐3】如图所示,AB、CD组成一个平行轨道,导轨间距为L,轨道平面的倾角θ=30°,轨道与导轨EF、GH由两小段光滑绝缘的圆弧(长度可忽略)BE、DG相连,倾斜导轨部分处于垂直导轨平面向下的匀强磁场当中,磁感应强度大小为B,水平部分(足够长)处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为2B(磁场未画出),质量为m、电阻为的导体棒Q静止于水平导轨上。AC端接一个电容器,电容器的电容为,质量为m、电阻忽略不计的导体棒P与导轨垂直放置,从靠近AC端的位置由静止释放,导体棒P初始时离水平轨道的高度为h。已知重力加速度为g,不考虑导体棒P与导轨间的摩擦力,不计导轨的电阻,整个过程中Q始终静止不动且PQ没有发生碰撞。则下列说法正确的是( )
A.导体棒P在倾斜导轨上做匀加速运动,加速度大小为 |
B.导体棒P进入水平导轨时的速度大小为 |
C.导体棒Q在此过程中受到的最大摩擦力为 |
D.导体棒P在水平轨道发生的位移为 |
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