如图所示,固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨,垂直于导轨平面有一匀强磁场.质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上,除电阻R和金属棒cd的电阻r外,其余电阻不计;
题型:不详难度:来源:
如图所示,固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨,垂直于导轨平面有一匀强磁场.质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上,除电阻R和金属棒cd的电阻r外,其余电阻不计;现用水平恒力F作用于金属棒cd上,由静止开始运动的过程中,下列说法正确的是( )A.水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能 | B.只有在cd棒做匀速运动时,F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能 | C.无论cd棒做何种运动,它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能 | D.R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值 |
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答案
A、B、C、金属棒加速运动过程中,水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能、摩擦产生的内能和金属棒增加的动能之和;金属棒在匀速运动的过程中,水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能与摩擦产生的内能之和;无论cd棒做何种运动,它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能,故AB错误,C正确; D、cd棒相当于电源,R是外电路,R两端电压是路端电压,小于cd棒产生的感应电动势,故D错误; 故选:C. |
举一反三
如图甲,正三角形硬导线框abc固定在磁场中,磁场方向与线框平面垂直.图乙表示该磁场的磁感应强度随时间t变化的关系,t=0时刻磁场方向垂直纸面向里.在0一4t0时间内,线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为(规定垂直ab边向左为安培力的正方向)( )
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如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R,导体棒ab长为l且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab匀速向右运动,下列说法正确的是( )A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小 | B.导体棒ab中的感应电流方向是a→b | C.导体棒ab所受安培力方向水平向右 | D.导体棒ab所受合力做功为零 |
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如图所示,金属三角形导轨EOF上放有一根金属棒ab,拉动ab使它以速度v在匀强磁场中向右匀速平动,若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,它们的电阻率相同,则在ab运动过程中( )A.感应电动势逐渐增大 | B.感应电流逐渐增大 | C.感应电流渐保持不变 | D.金属棒受到安培力逐渐增大 |
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如图所示,回路竖直放在匀强磁场中,磁场的方向垂直于回路平面向外.导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R,当导体AC从静止开始下落后,下面叙述中正确的说法有( )A.导体下落过程中,机械能守恒 | B.导体加速下落过程中,导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量 | C.导体加速下落过程中,导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能 | D.导体达到稳定速度后的下落过程中,导体减少的重力势能大于回路中增加的内能 |
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如图甲所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD,线框的边长为L=0.4m、总电阻为R=0.1Ω.在直角坐标系xoy中,有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合,上边界满足曲线方程y=0.2sinx(m),场强大小B=0.2T.线框在沿x轴正方向的拉力F作用下,以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动,恰好拉出磁场.
(1)求线框中AD两端的最大电压; (2)在图乙中画出运动过程中线框i-t图象,并估算磁场区域的面积; (3)求线框在穿越整个磁场的过程中,拉力F所做的功. |
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