两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平内,导轨光滑,电阻不计,上面横放着两根导体棒ab和cd构成矩形回路.导体棒ab和cd的质量之比为m1:m2=2:1,电
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两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平内,导轨光滑,电阻不计,上面横放着两根导体棒ab和cd构成矩形回路.导体棒ab和cd的质量之比为m1:m2=2:1,电
题型:不详
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两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平内,导轨光滑,电阻不计,上面横放着两根导体棒ab和cd构成矩形回路.导体棒ab和cd的质量之比为m
1
:m
2
=2:1,电阻相同,一匀强磁场垂直导轨平面向上,开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v
0
,最后两棒ab和cd达到稳定后的速度分别为v
1
、v
2
,下列说法正确的是( )
A.对m
1
、m
2
组成的系统,动量守恒,则稳定后的速度之比v
1
:v
2
=1:2
B.两棒从开始至达到稳定状态的过程中,产生的总势量等于系统动能的减少
C.同一时间段,通过两棒的电量不一定始终相同
D.棒ab产生的热量不等于棒ab动能的减少
答案
A、分析两棒的运动情况:开始阶段ab棒做减速运动,cd棒做加速运动,最终两棒以相同的速度做匀速运动,故A错误.
B、两棒从开始至达到稳定状态的过程中,回路中由于电磁感应产生热量,根据能量守恒定律可知,系统产生的总热量等于系统动能的减少,故B正确.
C、通过两棒的电流时刻相等,则同一时间段,通过两棒的电量一定相同,故C错误.
D、ab棒动能的减小转化为系统的内能和cd棒的动能,故D正确.
故选:BD.
举一反三
如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心.两金属轨道之间的宽度为0.5m,匀强磁场方向如图所示,磁感应强度的大小为0.5T.质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点.当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时,金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动.已知MN=OP=1m,求:
(1)金属细杆开始运动时的加速度大小;
(2)金属细杆运动到P点时的速度大小;
(3)金属细杆运动到P点时对每一条轨道的压力大小.
题型:不详
难度:
|
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半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动,将电阻R、开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端,如图所示.
(1)开关S断开,极板间有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小.
(2)当S闭合时,该带电粒子以
1
4
g的加速度向下运动,则R是r的几倍?
题型:不详
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如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的电阻,一质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4T,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做匀加速直线运动,当棒运动的位移x=9m时速度达到6m/s,此时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q
1
:Q
2
=2:1,导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,求:
(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q;
(2)金属棒MN做匀加速直线运动所需外力随时间变化的表达式;
(3)外力做的功W
F
.
题型:不详
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两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边与水平面的夹角为37°,质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨的电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时,cd杆恰好处于静止状态,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A.ab杆所受拉力F的大小为mgsin37°
B.回路中电流为
mgsin37°
BL
C.回路中电流的总功率为mgvsin37°
D.m与v大小的关系为m=
B
2
L
2
v
2Rgtan37°
题型:不详
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如图所示,两条平行的光滑水平导轨上,用套环连着一质量为0.2kg、电阻为2Ω的导体杆ab,导轨间匀强磁场的方向垂直纸面向里.已知R
1
=3Ω,R
2
=6Ω,电压表的量程为0~10V,电流表的量程为0~3A(导轨的电阻不计).求:
(1)将R调到30Ω时,用垂直于杆ab的力F=40N,使杆ab沿着导轨向右移动且达到最大速度时,两表中有一表的示数恰好满量程,另一表又能安全使用,则杆ab的速度多大?
(2)将R调到3Ω时,欲使杆ab运动达到稳定状态时,两表中有一表的示数恰好满量程,另一表又能安全使用,则拉力应为多大?
(3)在第(1)小题的条件下,当杆ab运动达到最大速度时突然撤去拉力,则电阻R
1
上还能产生多少热量?
题型:不详
难度:
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