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 > 作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压
题型:多选题 难度:0.65 引用次数:598 题号:22551509
如图所示,间距L=1m的粗糙倾斜金属导轨与水平面间的夹角=37°,其顶端与阻值R=1Ω的定值电阻相连,间距相同的光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨都足够长且在处平滑连接,均是光滑绝缘带,保证倾斜导轨与水平导轨间电流不导通。倾斜导轨处有方向垂直倾斜导轨所在平面向上、磁感应强度大小B1=0.2T的匀强磁场,水平导轨处有方向竖直向上、磁感应强度大小B2=0.5T的匀强磁场。两根导体棒1、2的质量均为m=0.2kg,两棒接入电路部分的电阻均为R,初始时刻,导体棒1放置在倾斜导轨上,且距离足够远,导体棒2静置于水平导轨上,已知倾斜导轨与导体棒1间的动摩擦因数=0.5。现将导体棒1由静止释放,运动过程中导体棒1未与导体棒2发生碰撞。取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。两棒与导轨始终垂直且接触良好,导轨电阻不计,下列说法正确的是(  )

A.导体棒1在倾斜导轨上下滑时做匀加速直线运动
B.导体棒1滑至瞬间的速度大小为20m/s
C.稳定时,导体棒2的速度大小为10m/s
D.整个运动过程中通过导体棒2的电荷量为2C
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【推荐1】如图所示,有水平方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,在与磁场垂直的竖直平面内有一如图所示的金属导轨框架ABCDABCD边与BC边的夹角均为53°,BC边水平,且长度L=0.8m,电阻R=4Ω,其余两边电阻不计。现有一长也为L=0.8m,电阻不计的金属棒,在外力作用下从紧贴导轨BC处以某一初速度沿框架竖直向上运动,运动过程中棒不脱离导轨,且BC边消耗的电功率保持P=0.16W不变,则下列说法中正确的是(     
A.该过程中金属棒做匀速直线运动
B.金属棒的初速度v0=2m/s
C.金属棒从BC开始向上运动到0.2m时,金属棒的速度v=4m/s
D.金属棒从BC开始向上运动0.2m的过程中,BC中产生的焦耳热Q=0.013J
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【推荐2】如图甲,MNPQ为两根间距为L的足够长固定平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面间夹角,上端MP间接一个阻值为R的定值电阻,两导轨间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,长为L、质量为m的金属棒ab放置在导轨上。现将棒由静止释放,同时对棒施加一个沿导轨向下的恒定拉力F,当棒下滑距离d时,棒刚好达到匀速运动状态,此过程中棒的加速度大小随其速度变化的关系图像如图乙。重力加速度为g,金属棒及导轨电阻不计,棒始终与导轨垂直且接触良好,下列说法正确的是(  )

A.拉力的大小
B.匀强磁场的磁感应强度
C.金属棒加速过程中通过棒某一截面的电量为
D.金属棒加速过程中,电阻上产生的焦耳热
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【推荐3】如图甲所示,两固定平行且光滑的金属轨道MNPQ与水平面的夹角=37°,MP之间接电阻箱,电阻箱的阻值范围为0~9.9Ω,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,磁感应强度大小为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,测得最大速度为vm,改变电阻箱的阻值R,得到vmR的关系如图乙所示。已知轨道间距为L=2m,重力加速度,轨道足够长且电阻不计(sin37°=0.6,cos37°=0.8),则(  )
A.金属杆接入电路的电阻r=2Ω
B.金属杆的质量m=0.5kg
C.当R=2Ω时,杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为4V
D.当R=1Ω时,杆ab从刚开始下滑至达到最大速度的过程中下降的高度是3m,电阻R上产生的焦耳热为2J
2022-04-30更新 | 215次组卷
共计 平均难度:一般