如图所示,在一匀强磁场中有一足够长的U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可以在ab、cd上无摩
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如图所示,在一匀强磁场中有一足够长的U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可以在ab、cd上无摩
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,在一匀强磁场中有一足够长的
U
形导线框
abcd
,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,
R
为一电阻,
ef
为垂直于
ab
的一根导体杆,它可以在
ab
、
cd
上无摩擦地滑动.杆
ef
及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给
ef
一个向右的初速度,则
A.
ef
将向右匀减速运动
B.
ef
运动的加速度越来越小
C.
R
的热功率均匀减小
D.
ef
减少的动能等于
R
产生的热量
答案
BD
解析
试题分析:金属棒向右运动时会切割磁感线产生电动势、电流,
,此时的安培力:
根据牛顿第二定律:
所以物体减速的过程中加速度随着速度v的减小而减小,直到物体速度减为零,A错误,B正确;根据公式
可得R的热功率不是均匀减小,C错误;根据能量守恒可得
ef
减少的动能等于
R
产生的热量,D正确;
故选BD
点评:此类题目的解题关键点是能够灵活应用法拉第电磁感应定律与安培力公式,推导出适当的表达式判断物理量的变化.
举一反三
如图所示.光滑的平行金属导轨长为
L
、间距为
d
,轨道平面与水平面的夹角为
θ
,导轨上端接一阻值为
R
的电阻,导轨所在空间有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度为
B
.有一质量为
m
、电阻为
r
的金属棒
ab
,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒
ab
从导轨最上端由静止开始下滑到最底端的过程中,整个电路中产生的热量为
Q
,重力加速度为
g
,求:
(1)当棒沿导轨滑行的速度为
v
时,
ab
棒两端的电势差
U
ab
;
(2)棒下滑到轨道最底端时的速度;
(3)整个过程通过电阻
R
的电荷量.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d="0.5" m,导轨一端接有R="4.0" Ω的电阻。有一质量m="0.1" kg、电阻r="1.0" Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B="0.2" T。现用水平力垂直拉动金属棒ab,使它以v="10" m/s的速度向右做匀速运动。设导轨足够长。
(1)求金属棒ab两端的电压;
(2)若某时刻撤去外力,从撤去外力到金属棒停止运动,求电阻R产生的热量。
题型:不详
难度:
|
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图所示,在水平面上有两条足够长的光滑平行导轨
MN
、
PQ
,导轨间的距离为
d
,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下,磁场的磁感应强度的大小为
B
.两根金属杆1、2间隔一定距离摆放在导轨上,且与导轨垂直,它们的质量均为
m
,电阻均为
R
,两杆与导轨接触良好,导轨的电阻不计.现将杆1以初速度
v
滑向杆2,为了使两杆不相碰,则最初摆放两杆时的距离至少为
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
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如图所示,宽度
L
=
0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上,导轨所在空间存在磁感应强度
B
=0.50T的匀强磁场,磁场方向跟导轨所在平面垂直.一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好,且可自由滑动,导体棒的电阻值
R
=l.5Ω,其他电阻均可忽略不计.电源电动势
E
=3.0V,内阻可忽略不计,取重力加速度
g
=10m/s
2
.当
S
1
闭合,
S
2
断开时,导体棒恰好静止不动.
(1)求
S
1
闭合,
S
2
断开时,导体棒所受安培力的大小;
(2)将
S
1
断开,
S
2
闭合,使导体棒由静止开始运动,求当导体棒的加速度
a
=5.0m/s
2
时,导体棒产生的感应电动势大小;
(3)将
S
1
断开,
S
2
闭合,使导体棒由静止开始运动,求导体棒运动的最大速度的大小.
题型:不详
难度:
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如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出,已知匀强磁场区域的宽度
L
大于线框的高度h,则下列说法正确的是
A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生
B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流生
C.线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转化成电能
D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转化成电能
题型:不详
难度:
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