如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程( )
A.杆的速度最大值为 |
B.流过电阻R的电荷量为 |
C.从静止到速度恰好达到最大经历的时间 |
D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 |
更新时间:2018-06-03 11:33:06
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【推荐1】随着我国航空母舰数量的增加,我国海上军事力量进一步加强,新一代航母阻拦系统将采用电磁阻拦技术,基本原理如图所示,飞机着舰时关闭动力系统,利用尾钩钩住绝缘阻拦索并拉动轨道上的一根金属棒ab,导轨间距为d,飞机质量为M,金属棒质量为m,飞机着舰后与金属棒以共同速度进入磁场,轨道端点MP间电阻为R,金属棒电阻为r,不计其它电阻和阻拦索的质量。轨道内有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。金属棒运动一段距离x后与飞机一起停下,测得此过程中电阻R产生的焦耳热为Q,不计一切摩擦,则( )
A.金属棒以速度进入磁场时的加速度大小为 |
B.整个过程中通过电阻R的电荷量为 |
C.经过位置时,金属棒克服安培力做功的功率小于 |
D.通过最后的过程中,金属棒上产生的焦耳热为 |
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【推荐2】如图甲中,两平行光滑金属导轨放置在水平面上且间距为L,左端接电阻R,导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中、将质量为m、电阻为r的金属棒ab置于导轨上、当ab受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动时,F与金属棒速度v的关系如图乙所示。已知ab与导轨始终垂直且接触良好,设ab中的感应电流为I,ab受到的安培力大小为F安,R两端的电压为UR,R的电功率为P,则下图中正确的是( )
A. | B. | C. | D. |
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【推荐1】一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场方向垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为,则金属杆在滑行的过程中
A.向上滑行的时间等于向下滑行的时间 |
B.向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量 |
C.向上滑行的过程中与向下滑行的过程中通过电阻R的电荷量相等 |
D.金属杆从开始上滑至返回出发点,电阻R上产生的热量为 |
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【推荐2】如图所示,两光滑平行的金属导轨所在的平面与水平面成θ角,导轨上端cd通过电阻R连接(不计电路中的其它电阻),匀强磁场垂直穿过导轨平面.若金属杆ab以沿平行于导轨平面、大小为的初速度从金属导轨的底端向上滑行,上升一定距离后,又从导轨平面返回至导轨底端原处,下列说法正确的是( )
A.金属杆上升过程中加速度不断减小,下降过程中加速度不断增大 |
B.金属杆上升时间小于下降时间 |
C.金属杆上升与下降过程中电阻R上产生的焦耳热相等 |
D.金属杆上升与下降过程中通过电阻R的电量相等 |
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【推荐3】如图所示,两根正对的平行金属直轨道、 位于同一水平面上,两轨道之间的距离.轨道的 、之间有一阻值 的定值电阻,端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道 、平滑连接,两半圆轨道的半径均为 .直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中,磁场区域的宽度 ,且其右边界与重合.现有一质量 、电阻恰好能放在轨道上的导体杆 静止在距磁场的左边界处.在与杆垂直的水平恒力 的作用下杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去,导体杆穿过磁场区域后,沿半圆形轨道运动,结果恰好通过半圆形轨道的最高点.已知导体杆 在运动过程中与轨道接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆与直轨道之间的动摩擦因数 ,轨道的电阻可忽略不计,取 .则( )
A.导体杆刚进入磁场时,电阻中的电流方向由 指向 |
B.导体杆刚进入磁场时,导体杆中的电流大小为 |
C.导体杆刚穿出磁场时速度的大小为 |
D.导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热为 |
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【推荐1】半径为r、间距为L的固定光滑圆弧轨道右端接有一阻值为R的定值电阻,如图所示。整个空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一根长度为L、质量为m、电阻也为R的金属棒从轨道最低位置cd开始,在外力的作用下以速度v沿轨道做匀速圆周运动,在ab处与轨道分离。已知金属棒在轨道上运动的过程中始终与轨道接触良好,电路中其余电阻均不计,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.金属棒两端的最大电压为BLv |
B.整个过程中通过金属棒某截面的电荷量为 |
C.整个过程中定值电阻上产生的焦耳热为 |
D.金属棒从cd运动到ab的过程中,外力做的功为 |
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【推荐2】如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置.今使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止.设导轨与棒的电阻均不计,a到b与b到c的间距相等.则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中( )
A.通过棒横截面积的电荷量相等 |
B.棒动能变化量相等 |
C.回路中产生的内能相等 |
D.安培力冲量相等 |
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【推荐3】如图甲所示,纸面内有和两光滑导体轨道,与平行且足够长,与成135°角,两导轨左右两端接有定值电阻,阻值分别为R和。一质量为m、长度大于导轨间距的导体棒横跨在两导轨上,与轨道接触于G点,与轨道接触于H点。导体棒与轨道垂直,间距为L,导体棒与b点间距也为L。以H点为原点、沿轨道向右为正方向建立x坐标轴。空间中存在磁感应强度大小为B、垂直纸面向里的匀强磁场。某时刻,导体棒获得一个沿x轴正方向的初速度,同时受到沿x轴方向的外力F作用,其运动至b点前的速度的倒数与位移关系如图乙所示。导体棒运动至b点时撤去外力F,随后又前进一段距离后停止运动,整个运动过程中导体棒与两导轨始终接触良好,不计导轨及导体棒的电阻。以下说法正确的是( )
A.流过电阻R的电流方向为 |
B.导体棒在轨道上通过的距离为 |
C.撤去外力F前,流过电阻R的电流为 |
D.导体棒运动过程中,电阻产生的焦耳热为 |
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