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

解析

试题分析：以金属杆为研究对象,有F-F_安=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ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动、bc和ad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E_m；
(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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