如图所示,在竖直平面内有一个两边平行相距为L的光滑导轨,导轨顶端接有一个电阻R,电阻两端并有一个理想电压表,导轨间存在一个垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁
题型:不详难度:来源:
如图所示,在竖直平面内有一个两边平行相距为L的光滑导轨,导轨顶端接有一个电阻R,电阻两端并有一个理想电压表,导轨间存在一个垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,磁场宽度为2h,现有一个质量为m,电阻也为R的金属棒,从距磁场上边界为h处自由下落,导轨进入磁场后恰好作匀速直线运动并穿过匀强磁场。在从导轨自由下落到穿过磁场的过程中,下列说法正确的是
A.导体棒在穿过磁场的过程中,电压表的示数为BL | B.导体棒在穿过磁场的过程中,电阻R产生的热量为mgh | C.导体棒在穿过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为 | D.导体棒在穿过磁场的过程中,克服安培力做功为mgh |
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答案
B |
解析
导体棒切割磁感线产生的感应电动势为BLV,导体棒相当于电源,电压表测量的是路端电压,示数为BLv/2,A错;由能量守恒定律,导体棒重力势能的减小量等于R产生的焦耳热,导体棒通过的电流与R的电流相等,焦耳热相等,B对;导体棒在穿过磁场的过程中,克服安培力做功为2mgh,D错; |
举一反三
如图7所示,空间分布着宽为L,垂直于纸面向里的匀强磁场.一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域.规定逆时针方向为电流的正方向,则感应电流随位移变化的关系图(i-x)正确的是( )
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下图11-1中A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通有如图11-2所示的交流电i ,则( )
A. 在到时间内A、B两线圈相吸 B. 在到时间内A、B两线圈相斥 C. 时刻两线圈间作用力最大 D. 时刻两线圈间吸力最大 |
如图所示:总电阻为2的矩形线圈abcd垂直放入匀强磁场中,t=0时让线圈绕ad边做角速度=5rad/s的圆周运动,当线圈转过30°时的感应电流为1A,下列说法正确的是 ( )
A.任意时刻线圈中的感应电动势为 | B.感应电动势的有效值为V | C.线圈消耗的电功率为8W | D.任意时刻穿过线圈的磁通量的函数表达式为余弦图像 |
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如图所示:足够长的水平U型不光滑金属导轨,其中MN与PQ平行且间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向上,导轨电阻不计。一金属棒质量为m,与导轨间的动摩擦因数为,在拉力F作用下开始运动,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中 ( )
A.运动的平均速度大小为 | B.位移大小为 | C.产生的电热能为 | D.最终金属棒运动的最大速度为 |
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如下图水平金属导轨的间距为1m,处在一个竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,其上有一个与之接触良好的金属棒,金属棒的电阻R=1Ω,导轨电阻不计,导轨左侧接有电源,电动势E=10V,内阻r=1Ω,某时刻起闭合开关,金属棒开始运动,已知金属棒的质量m=1kg,与导轨的动摩擦因数为0.5,导轨足够长。
问:(1)金属棒速度为2m/s时金属棒的加速度为多大? (2)金属棒达到稳定状态时的速度为多大? (3)导轨的右端是一个高和宽均为0.8m的壕沟,那么金属棒离开导轨后能否落到对面的平台? |
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