两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的

两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的

题型:不详难度:来源:
两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为ab
C.金属棒的速度为v时,所受的按培力大小为F=
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

答案
AC
解析
根据楞次定律(或右手定则)可以判断,电阻R中的电流方向由ba,B项错误;金属棒速度为v时,导体棒中产生的电动势E=BLv,回路中电流I,安培力FILB,C项正确;在导体棒下落过程中受重力、弹簧弹力和安培力作用,但释放瞬间,弹簧弹力为0,安培力为0,只受重力作用,所以加速度等于重力加速度g,A项正确;根据能量守恒定律,金属棒重力势能的减少量一部分转化为动能,一部分转化为焦耳热能,D项错误.本题题目虽小,但全面考查了电磁感应的有关问题,体现了解决电磁感应问题的两条基本思路:对导体棒受力分析求解加速度或进行运动过程的动态分析;用能量转化和守恒的观点分析能量转化情况.

举一反三
如图,在同一铁芯上绕两个线圈A和B,单刀双掷开关S原来接触点1,现在把它扳向触点2,则在开关S断开1和闭合2的过程中,流过电阻R中电流的方向是:(  )
A.先由P到Q,再由Q到P
B.先由Q到P,再由P到Q
C.始终是由Q到P
D.始终是由P到Q

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】如图所示,光滑固定导体轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时(  )
A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q相互相远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度小于g

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如图所示,cd fe是与水平面成θ角的光滑平行金属导轨,导轨间的宽度为D,电阻不计。质量为m、电阻为r的金属棒ab平行于cf且与cf相距为L,棒ab与导轨接触良好,在导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化关系为B=KtK为定值且大于零)。在cf之间连接一额定电压为U、额定功率为P的灯泡。当棒ab保持静止不动时,灯泡恰好正常发光。
(1)求棒ab静止不动时,K值的大小;
(2)为了保持棒ab静止,现给其施加了一个平行导轨的力,求这个力的表达式,并分析这个力的方向。
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如图,与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置,两者彼此绝缘,环心位于AB的上方。当AB中通有由AB的电流且强度不断增大的过程中,关于圆环运动情况以下叙述正确的是
A.向下平动B.向上平动
C.转动:上半部向纸内,下半部向纸外
D.转动:下半部向纸内,上半部向纸外

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如图所示,有一个弹性的轻质金属圆环,放在光滑的水平桌面上,环中央插着一根条形磁铁.突然将条形磁铁迅速向上拔出,则此时金属圆环将
A.圆环高度不变,但圆环缩小
B.圆环高度不变,但圆环扩张
C.圆环向上跳起,同时圆环缩小
D.圆环向上跳起,同时圆环扩张

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