如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m的金属杆ab,以初速v0从轨道
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如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m的金属杆ab,以初速v0从轨道
题型:不详
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如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m的金属杆ab,以初速v
0
从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若运动过程中,金属杆保持与导轨垂直且接触良好,并不计金属杆ab的电阻及空气阻力,则
A.重力所做功的绝对值:上滑过程和下滑过程相等
B.电阻R产生的热量:上滑过程比下滑过程少
C.通过电阻R的电量:上滑比下滑过程多
D.滑行时间:上滑过程比下滑过程短
答案
AD
解析
试题分析:上滑过程中所受安培力沿斜面向下,下滑过程中安培力沿斜面向上,所以上滑过程中加速度较大,由
,上滑过程中时间较小,D对;由
,两过程中磁通量的变化量相等,产生的电量相等,C错;D对,上滑时速度的减小量较大,动能损失较多,产生的焦耳热较多,B错;重力做功只与初末位置的高度差有关,A对;
点评:难度中等,处理此类问题时,由于导体棒做的是便加速运动,运动学公式不再适用,采用能量守恒或动能定理分析问题比较方便
举一反三
(11分)如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L="0.5" m,左端接有阻值为R="0.8" Ω的电阻,处在方向竖直向下,磁感应强度为B="1" T的匀强磁场中,质量为m=0.1kg的导体棒与固定弹簧相连,导体棒的电阻为r="0.2" Ω,导轨的电阻可忽略不计.
初时刻,弹簧恰好处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v
0
="4" m/s .导体棒第一次速度为零时,弹簧的弹性势能Ep="0.5" J.导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触.求:
(1)初始时刻导体棒受到的安培力的大小和方向;
(2)导体棒从初始时刻到速度第一次为零的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q .
题型:不详
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一较小的三角形导线框abc向右匀速穿越匀强磁场(两平行的虚线间的区域)。如图所示,ab边与磁场边界平行,若运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直,则可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律的是( )
题型:不详
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如图所示,水平面上有两根相距
的足够长的光滑平行金属导轨
和
,它们的电阻可忽略不计,在
和
之间接有阻值为
的定值电阻。导体棒
长
,其电阻为
,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力
,使
以
的速度向右做匀速运动时,求:
⑴
中的感应电动势多大?
⑵
中电流的方向如何?
⑶若定值电阻
,导体棒的电阻
,则
多大?
题型:不详
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如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,磁场的方向竖直向下。MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L
1
=0.2m,总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0s时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过1s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中,线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。求:
(1)线圈bc边刚进入磁场时的速度v
1
和线圈在第1s内运动的距离x;
(2)线圈ab边的长度L
2
;
(3)ad边刚要进入磁场时,拉力的功率。
题型:不详
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如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小,则 ( )
A.
,流过固定电阻R的感应电流由b到d
B.
,流过固定电阻R的感应电流由d到b
C.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由b到d
D.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由d到b
题型:不详
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