如图所示,半径分别为2d和d的光滑半圆形圆弧导轨放在竖直面内,两圆弧圆心均在O点,导轨右端接有阻值为R的电阻。一质量为m、电阻为R、长为d的金属棒AB搭在导轨的左端且处于水平状态,金属棒AB通过绝缘轻杆连在O点的固定转轴上,两导轨间充满垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将金属棒由静止释放,金属棒绕O点转动,不计转轴处摩擦,不计导轨电阻,金属棒转动过程中始终与导轨接触良好,当金属棒AB第一次转到竖直位置时,金属棒转动的角速度为ω,则下列说法正确的是( )
A.金属棒第一次转到竖直位置时,金属棒AB两端的电压为 |
B.金属棒第一次转到竖直位置时,金属棒受到的安培力大小为 |
C.从静止开始到金属棒第一次转到竖直位置的过程中,通过电阻R的电量为 |
D.从静止开始到金属棒第一次转到竖直位置的过程中,金属棒减少的重力势能等于回路中产生的焦耳热 |
更新时间:2020-03-16 10:30:50
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【推荐1】如图所示,两根间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为,导轨底端接有两定值电阻,整个空间存在垂直于导轨平面向上大小为的匀强磁场。在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆。现给金属杆一沿斜面向上的初速度使金属杆从点上升到最高点,该过程中通过电阻的电荷量为,当金属杆从最高点返回到(和中点)时速度为。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.电阻两端最大电压为 |
B.金属杆从最高点返回到过程所用的时间为 |
C.金属杆从上升到最高点过程克服安培力做的功为 |
D.金属杆从最高点返回到过程电阻产生的热量为 |
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【推荐2】如图所示,一“V”字形金属框架固定在匀强磁场中,磁场与框架平垂直,金属棒与框架接触良好,框架面导体和金属棒电阻率相同,截面积相等,现让金属棒从B点开始沿“V”字形角平分线方向做匀速直线运动,那么金属棒脱离框架前,电路中感应电动势E、感应电流I、流过回路横截面的电荷量为q以及金属棒受到的安培力的瞬时功率为P随时间变化的图像正确的是( )
A. | B. |
C. | D. |
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【推荐3】如图所示,在水平桌面上放置两根相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动。整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上(图中未画出),磁感应强度的大小为B。导体棒的中点系一不可伸长的轻绳,轻绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一个质量也为m的物块相连,轻绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块,用h表示物块下落的高度(物块不会触地),g表示重力加速度,其他电阻不计,则下列说法正确的是
A.通过电阻R中的感应电流方向由c到a |
B.物块下落的最大加速度为g |
C.若h足够大,物块下落的最大速度为 |
D.通过电阻R的电荷量为 |
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【推荐1】如图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度也为a、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的三分之一,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速通过磁场。整个运动过程中线框不发生转动且不计空气阻力,重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A.线框离开磁场后继续上升的高度为 |
B.线框向上穿过磁场的过程中产生的焦耳热 |
C.线框向上穿过磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为 |
D.线框向上穿过磁场的时间 |
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【推荐2】如图所示,一长为L=1m、质量为m=1kg的导体棒ab垂直放在光滑且足够长的U形导轨底端,导轨宽度和导体棒等长且接触良好,导轨平面与水平面成θ=30°角,整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.现给导体棒沿导轨向上的初速度v0=4m/s,经时间t0=0.5s,导体棒到达最高点,然后开始返回,到达底端前已做匀速运动.已知导体棒的电阻为R=0.05Ω,其余电阻不计,重力加速度g取10m/s2,忽略电路中感应电流之间的相互作用,则
A.导体棒到达导轨平面底端时,流过导体棒的电流为5A |
B.导体棒到达导轨平面底端时的速度大小为1m/s |
C.导体棒从开始到顶端的过程中,通过导体棒的电量为3C |
D.导体棒从开始到返回底端的过程中,回路中产生的电能为15J |
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【推荐3】如图所示,虚线PQ左侧有垂直于光滑水平面向下的匀强磁场,右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小均为B。边长为L、质量为m、电阻为R的均匀正方形单匝金属线框abcd放在水平面上,处在PQ右侧的匀强磁场中。给线框一个向左的初速度v0,线框刚好能完全通过虚线PQ,线框运动过程中cd边始终与PQ平行,则线框运动过程中( )
A.线框运动过程中的最大加速度为 |
B.通过线框横截面的电荷量为 |
C.线框中产生的焦耳热为 |
D.线框有一半进入PQ左侧磁场时速度大小为 |
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【推荐1】如图所示,有上下放置的两个宽度均为的水平金属导轨,左端连接阻值均为2的电阻、,右端与竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起,半圆形轨道半径为。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为。初始时金属棒放置在上面的水平导轨上,金属棒的长刚好为L,质量,电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向右的速度,之后恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好,重力加速度,不计所有摩擦和导轨的电阻,则下列说法正确的是( )
A.金属棒抛出时的速率为1m/s |
B.整个过程中,流过电阻的电荷量为1C |
C.最初金属棒距离水平导轨右端1m |
D.整个过程中,电阻上产生的焦耳热为1.5J |
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【推荐2】如图甲所示,两电阻不计的平行光滑导轨与水平面的夹角,导轨下端接一阻值的定值电阻。空间中存在垂直导轨所在平面向上、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。导体棒的长度和导轨间距均为,导体棒电阻、质量。在导体棒上施加一沿导轨平面向上的作用力F,使导体棒沿导轨下滑,作用力F的大小随时间变化的关系图象如图乙所示,力F作用过程中导体棒的速度大小与时间的关系图象如图丙所示,已知重力加速度为,导轨足够长,导体棒沿导轨下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是( )
A.图乙中的Fm=0.6N |
B.图丙中的 |
C.在到的时间内通过导体棒横截面的电荷量为12C |
D.在到的时间内导体棒重力的冲量大小为4.8 |
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【推荐3】如图所示,倾斜平行金属导轨、固定,所在平面与水平面的夹角为30°,两导轨间距为L,靠近端和端接有电容为C的电容器。直径为d的n匝圆形金属线圈(图中只画出一匝)放置于水平面内,导轨端和端用导线与圆形线圈相连,质量为m的金属棒CD跨接在金属导轨上且与两导轨垂直。两平行导轨间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,圆形线圈所在水平面内存在竖直向上的磁场,磁感应强度大小随时间均匀变化,金属棒CD始终静止不动。已知金属棒CD的电阻为R,金属线圈的电阻为r,其余电阻忽略不计,金属棒CD与金属导轨间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.电容器与连接的极板带正电 |
B.电容器极板的电荷量大小可能为 |
C.通过金属棒的电流越大,金属棒受到的摩擦力越小 |
D.垂直于水平面的磁场的磁感应强度变化率的范围为 |
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【推荐1】一个阻值不计圆形导体环和四根相同的导体棒AO、CO、DO、HO焊接成如图所示的形状,导体棒的阻值均为r,长度均为R,且互相垂直,以O为圆心、R为半径的90°扇形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,使金属框绕O点以角速度逆时针匀速转动,下列说法正确的是( )
A.AO棒内始终有电流,电流方向一直为从O指向A |
B.当AO棒在磁场外时,AO棒通过的电流为 |
C.当AO棒在磁场中时,AO棒两端的电压为 |
D.每转一周,四根导体棒所产总热量为 |
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【推荐2】如图所示,半径为L的金属圆环水平放置,圆心处及圆环边缘通过导线分别与两条倾角的平行倾斜金属轨道相连,圆环区域内分布着磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场,圆环上放置一金属棒a,棒a一端在圆心处,另一端恰好搭在圆环上,棒a可绕圆心转动。倾斜轨道部分处于垂直轨道平面向下、磁感应强度大小也为B的匀强磁场中,金属棒b放置在倾斜平行轨道上,其长度与轨道间距均为。已知金属棒b的质量为m,棒的电阻分别为R和,其余电阻不计。若金属棒b与轨道间的动摩擦因数,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,重力加速度为g。当金属棒a绕圆心以角速度ω顺时针(俯视)匀速旋转时,金属棒b保持静止。下列说法正确的是( )
A.金属棒a中产生的感应电动势 |
B.若金属棒b恰好不受摩擦力,则金属棒a旋转的角速度为 |
C.金属棒a旋转的最小角速度为 |
D.金属棒a旋转的最大角速度为 |
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【推荐3】如图所示,Oxyz是空间直角坐标系,通电直导线P放置于xOy平面内且垂直于y轴,通电直导线Q放置于xOz平面内且垂直于z轴,直导线P、Q与x轴间的距离相等。直导线P和Q通有大小相等,方向相反的恒定电流I,在xOy平面内有一矩形金属线框abcd,且x轴恰好为金属线框的中心轴,下列说法正确的是( )
A.ab边所在位置的磁感应强度与cd边所在位置的磁感应强度相同 |
B.沿x轴正方向移动线框,ad边、bc边产生的感应电动势相等 |
C.沿z轴平移线框,线框中产生沿abcda方向的感应电流 |
D.将线框绕x轴转动,穿过线框的磁通量不发生变化 |
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