如圖所示,間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角30o,導(dǎo)軌電阻不計,正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直導(dǎo)軌向上。甲、乙兩金屬桿電阻相同、質(zhì)量均為m,垂直于導(dǎo)軌放置。起初甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上,乙在甲上方距甲也為l處,F(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放,釋放同時在甲金屬桿上施加一個沿著導(dǎo)軌的拉力,使甲金屬桿始終以大小為的加速度沿導(dǎo)軌向下勻加速運動,已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動,重力加速度為g,則以下正確的是
A.每根金屬桿的電阻
B.甲金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中,拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱
C.乙金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中,安培力的功率是
D.乙金屬桿進入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電量為
AB

試題分析:乙金屬桿進入磁場之前,乙僅受到自身重力斜面支持力作用,加速度與金屬桿甲的加速度相同,所以二者一直保持相對靜止。那么當(dāng)乙剛進入磁場時,甲恰好離開磁場,此前,根據(jù)勻變速直線運動可計算乙進入磁場的速度,產(chǎn)生的感應(yīng)電流,根據(jù)乙做勻速直線運動可得,解得每個金屬桿電阻選項A對。甲在磁場中運動過程,合力即合力等于重力沿斜面向下的分力,拉力與安培力平衡,所以拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱選項B對。乙金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中是勻速,所以安培力做功功率等于重力功率等于選項C錯。乙金屬桿進入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電量為,選項D錯。
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:問答題

如圖甲所示,一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝,電阻r=1.0Ω,所圍成矩形的面積S=0.040m2,小燈泡的電阻R=9.0Ω,磁場的磁感應(yīng)強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式為:計燈絲電阻隨溫度的變化,求:
(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值。
(2)小燈泡消耗的電功率。


圖甲

圖乙
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,一正方形線圈從某一高度自由下落,恰好勻速進入其下方的勻強磁場區(qū)域.已知正方形線圈質(zhì)量為m,邊長為L,電阻為R,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,高度為2L,求:

(1)線圈進入磁場時回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流I1的大小和方向;
(2)線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q;
(3)線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,水平虛線L1、L2之間是勻強磁場,磁場方向水平向里,磁場高度為h.豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框,底邊水平,其上下邊長之比為5:1,高為2h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落,當(dāng)AB邊剛進入磁場時加速度恰好為0,在DC邊剛進入磁場前的一段時間內(nèi),線框做勻速運動。求:
(1)DC邊剛進入磁場時,線框的加速度;
(2)從線框開始下落到DC邊剛進入磁場的過程中,線框損失的機械能和重力做功之比;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,兩導(dǎo)軌間的距離l=0.6m,導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上,且與軌道接觸良好,現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V。由此可知,金屬桿MN滑動的速度大小為              m/s;通過電阻R的電流方向為            (填“a R c”或“c R a”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在勻強磁場中,MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌,而ab?cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒,同時以相同速度向右運動時,正確的有(     )
A.電壓表有讀數(shù),電流表有讀數(shù)
B.電壓表無讀數(shù),電流表有讀數(shù)
C.電壓表無讀數(shù),電流表無讀數(shù)
D.電壓表有讀數(shù),電流表無讀數(shù)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計,回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向上的勻強磁場中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運動時,cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是(    )
A.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為
B.cd桿所受摩擦力為零
C.回路中的電流強度為BL(v1+v2)/2R
D.μ與v1大小的關(guān)系為μ=2Rmg/BLv1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為的斜面上,下端接有固定電阻和金屬棒cd,它們的電阻均為R。兩根導(dǎo)軌間寬度為L,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌面向上。質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒ab垂直放置在金屬導(dǎo)軌上,在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下,沿導(dǎo)軌以速率v勻速上滑,而金屬棒cd保持靜止。以下說法正確的是 
A.金屬棒ab中的電流為
B.作用在金屬棒ab上各力的合力做功為零
C.金屬棒cd的質(zhì)量為
D.金屬棒ab克服安培力做功等于整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平放置的導(dǎo)體框架,寬L=0.5 m,接有電阻R=0.3Ω,整個裝置處于垂直框架平面向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.4 T.一導(dǎo)體棒ab垂直框邊跨放在框架上,并能無摩擦地在框架上滑動,已知導(dǎo)體棒ab的電阻為,框架的電阻均不計.當(dāng)ab以v=5.0 m/s的速度向右勻速滑動時,求:

(1)ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向;
(2)維持導(dǎo)體棒ab做勻速運動的外力F的大小;

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