如图所示,两条足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开关,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场的方向与导轨平面垂直,金属杆ab置于导轨上.当开关S断开时,在

如图所示,两条足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开关,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场的方向与导轨平面垂直,金属杆ab置于导轨上.当开关S断开时,在

题型:不详难度:来源:
如图所示,两条足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开关,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场的方向与导轨平面垂直,金属杆ab置于导轨上.当开关S断开时,在杆ab上作用一水平向右的恒力F,使杆ab向右运动进入磁场.一段时间后闭合开关并开始计时,金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.下列关于金属杆ab的v—t图象不可能的是(    )
答案
D
解析

试题分析:以金属杆为研究对象,有F-F=ma,即F-=ma,当闭合开关瞬间,若F=,金属杆做匀速运动,A项正确;若,杆做加速度减小的减速运动,C项符合;若,杆做加速度减小的加速运动,B项符合;本题D图所示是不可能出现的,故选D
点评:本题难度较小,加速度由合力提供,应判断安培力的大小变化,在判断速度时间图像的变化
举一反三
如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角=30°,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1,水平跨在导轨上,且可无摩擦滑动(g取10m/s2)求:

⑴ab下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率。
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如图所示,在一磁感应强度B="0.5" T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距L=0.2 m平行金属导轨。在两根导轨的左端连接一阻值R=0.4 Ω的电阻(其余部分电阻忽略不计),导轨上有一根长为L的金属棒AB与导轨正交放置。当金属棒以速度v=4.0 m/s向右做匀速运动时,求

(1)金属棒AB切割磁场运动产生的感应电动势
(2)电阻R中电流强度的大小和方向(向上或向下)
(3)使金属棒做匀速运动的外力F
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一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示.磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端.则在此过程中(   )
A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间
B.电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时
C.通过电阻R的电荷量向上滑行时大于向下滑行时
D.杆a、b受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时

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如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L。导轨上端接有一平行板电容器,电容为C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:

(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;
(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
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某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π,磁场均沿半径方向,匝数为N的矩形线圈.abcd的边长abcdlbcad=2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动、bcad边同时进入磁场,在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两条边的运动方向垂直,线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求:

(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em
(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F
(3)外接电阻上电流的有效值I.
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