如圖所示,相距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌右端連接有一定值電阻R,整個(gè)裝置被固定在水平地面上,整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,兩根質(zhì)量均為m,電阻都為R,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)都為μ的相同金屬棒MN、EF垂直放在導(dǎo)軌上,F(xiàn)在給金屬棒MN施加一水平向左的作用力F,使金屬棒MN從靜止開始以加速度a做勻加速直線運(yùn)動,若重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計(jì),最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。則下列說法正確的是
A.從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動經(jīng)歷的時(shí)間為t=
B.若從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動經(jīng)歷的時(shí)間為T,則此過程中流過電阻R的電荷量為q=
C.若從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動經(jīng)歷的時(shí)間為T,則金屬棒EF開始運(yùn)動時(shí),水平拉力F的瞬時(shí)功率為P=(ma+μmg)aT
D.從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動的過程中,兩金屬棒的發(fā)熱量相等
AB

試題分析:MN勻加速運(yùn)動,切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,此時(shí)EF和定值電阻R并聯(lián)構(gòu)成外電路,并聯(lián)電阻為,電源內(nèi)阻為,路端電壓即EF的電壓,經(jīng)過EF的電流,受到安培力,當(dāng)EF開始運(yùn)動時(shí),,求得時(shí)間,選項(xiàng)A對。若從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動經(jīng)歷的時(shí)間為T,則MN移動的位移為,通過整個(gè)電路的電荷量,EF和定值電阻并聯(lián),電阻相等,所以流過電阻R的電荷量選項(xiàng)B對。EF開始運(yùn)動時(shí),經(jīng)過MN的電流為,受到安培力,根據(jù)牛頓第二定律,得拉力,瞬時(shí)功率為,選項(xiàng)C錯(cuò)。從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動的過程中,MN電流為干路電流,而FE電流為支路電流,電流不等高,雖然電阻相等,時(shí)間相等,產(chǎn)生熱量不等,選項(xiàng)D錯(cuò)。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在圓形線圈開口處接一平行板電容器,線圈的一部分置于周期性變化的磁場中,規(guī)定磁場向內(nèi)為B的正方向,那么放在平行板中間的電子的加速度方向在同一周期內(nèi)的變化是(電子未碰板)
A.向上,向下,向下,向上B.向下,向上,向下,向上
C.向上,向下,向上,向下D.向下,向上,向上,向下

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,兩個(gè)邊長相等的閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,分別用相同材料,不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制(Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線)。兩線圈在距磁場上界面高處由靜止開始自由下落,再進(jìn)入磁場,最后落到地面。運(yùn)動過程中,線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界。設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時(shí)的速度大小分別為,在磁場中運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為、,不計(jì)空氣阻力,則
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌,其電阻不計(jì),磁場方向如圖所示,磁感強(qiáng)度B=0.5T,導(dǎo)體ab及cd長均為0.2m,電阻均為0.1Ω,重均為0.1N,現(xiàn)用力向上推動導(dǎo)體ab,使之勻速上升(與導(dǎo)軌接觸良好),此時(shí),cd恰好靜止不動,那么ab上升時(shí),下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)b受到的推力大小為2N
B.a(chǎn)b向上的速度為2m/s
C.在2s內(nèi),推力做功轉(zhuǎn)化的電能是0.8J
D.在2s內(nèi),推力做功為0.6J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,abcd是一個(gè)質(zhì)量為m,邊長為L的正方形金屬線框。如從圖示位置自由下落,在下落h后進(jìn)人磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場,恰好做勻速直線運(yùn)動,該磁場的寬度也為L。在這個(gè)磁場的正下方3h+L處還有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度未知,但寬度也為L的磁場,金屬線框abcd在穿過這個(gè)磁場時(shí)也恰好做勻速直線運(yùn)動,那么下列說法正確的是(  )
A.未知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是B/2
B.未知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是
C.線框在穿過這兩個(gè)磁場的過程中產(chǎn)生的電能為4mgL
D.線框在穿過這兩個(gè)磁場的過程中產(chǎn)生的電能為2mgL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩足夠長平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路且都可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動,兩金屬棒ab、cd的質(zhì)量之比為2:1.用一沿導(dǎo)軌方向的恒力F水平向右拉金屬棒cd,經(jīng)過足夠長時(shí)間以后
A.金屬棒ab、cd都做勻速運(yùn)動
B.金屬棒ab上的電流方向是由b向a
C.金屬棒cd所受安培力的大小等于2F/3
D.兩金屬棒間距離保持不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(11分)如下圖所示,把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán),水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一長度為2a,電阻等于R,粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上,它與圓環(huán)始終保持良好的接觸.當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時(shí),求:

(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN;
(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L,左導(dǎo)軌與水平面夾30°角,右導(dǎo)軌與水平面夾60°角,左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場中。右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的磁場中。質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上,已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ=,回路電阻恒為R,若同時(shí)無初速釋放兩導(dǎo)桿,發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑距離時(shí),ab桿才開始運(yùn)動。(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。

(1)試求ab桿剛要開始運(yùn)動時(shí)cd棒的速度
(2)以上過程中,回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置,如圖所示.在磁極與圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角α均為π,磁場均沿半徑方向,匝數(shù)為N的矩形線圈.abcd的邊長abcdlbcad=2l.線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動、bcad邊同時(shí)進(jìn)入磁場,在磁場中,兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩條邊的運(yùn)動方向垂直,線圈的總電阻為r,外接電阻為R.求:

(1)線圈切割磁感線時(shí),感應(yīng)電動勢的大小Em;
(2)線圈切割磁感線時(shí),bc邊所受安培力的大小F;
(3)外接電阻上電流的有效值I.

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