如图所示,足够长平行光滑金属导轨(电阻不计)平面和水平面成一定角度,匀强磁场垂直导轨平面斜向上。质量相等、电阻不同的导体棒AB和棒CD与导轨保持良好接触。对A
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如图所示,足够长平行光滑金属导轨(电阻不计)平面和水平面成一定角度,匀强磁场垂直导轨平面斜向上。质量相等、电阻不同的导体棒AB和棒CD与导轨保持良好接触。对AB施加沿斜面向上的拉力,同时释放棒CD。达到稳定之后,拉力大小为F,棒AB以V1的速度沿斜面匀速向上运动,棒CD以V2的速度沿斜面匀速向下运动。则稳定之后,以下说法正确的是( )
A.棒AB和棒CD受到的磁场力大小一定相等,方向相同 B.F的大小一定不等于棒CD受到的磁场力的2倍 C.F的大小一定等于棒AB和棒CD重力沿斜面向下的分力之和 D.F的功率有可能等于整个电路中的热功率 |
答案
CD |
解析
稳定之后流过两个导体棒的电流相等,安培力大小相等,由安培力的效果总是阻碍磁通量的变化可知AB棒受安培力沿斜面向下,CD棒所受安培力沿斜面向上,A错;CD棒匀速运动,重力沿斜面向下的分力与安培力平衡,AB棒受到的拉力F与重力沿斜面向下的分力、安培力合力相平衡,所以F的大小一定等于棒CD受到的磁场力的2倍,B错;C对,由于两个导体棒质量相等,当两个速度相等时,系统重力势能不变,动能不变,由能量守恒可知,此时F的功率有等于整个电路中的热功率 |
举一反三
如图15甲所示,两足够长的光滑金属导轨水平放置,相距为L,一理想电流表和电阻R与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.导体棒质量为m、有效电阻为r.t=0时对金属棒施一平行于导轨的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向右运动,通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示.下列关于穿过回路abMpa的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电压U和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中正确的是(设整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻)
|
如图所示,足够长的U形导体框架的宽度l =" 0.5" m,电阻忽略不计,其所在平面与水平面成角,磁感应强度B =" 0.8" T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量m =" 0.2" kg,有效电阻R = 2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,导体棒与框架间的动摩擦因数=0.5,导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动,通过导体棒截面的电量共为Q =" 2" C。求: (1)导体棒匀速运动的速度; (2)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的电阻产生的焦耳热。 (sin 37°= 0.6,cos 37°= 0.8,g = 10m/s2) |
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上,导轨电阻不计,现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离,其下滑距离与时间的关系如下表所示。(g=10m/s2)
时 间t(s)
| 0
| 0.10
| 0.20
| 0.30
| 0.40
| 0.50
| 0.60
| 0.70
| 下滑距离h(m)
| 0
| 0.10
| 0.30
| 0.70
| 1.20
| 1.70
| 2.20
| 2.70
| 求:(1)在前0.4s的时间内,金属棒ab电动势的平均值; (2)金属棒的质量m; (3)在前0.7s的时间内,电阻R上产生的热量QR |
在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在的平面,欲使M所包围的小线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动情况可能是( )
A.匀速向右运动 | B.减速向右运动 | C.加速向右运动 | D.减速向左运动 |
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如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨上有一电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好。导轨一端连接电阻R,其它电阻不计,磁感应强度为B,金属棒ab在水平外力F的作用下以速度v向右作匀速运动,则
A.金属棒a端电势比b端高 | B.电阻R两端的电压为BLv | C.ab棒受到的安培力的方向向左 | D.外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热 |
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