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如圖所示,一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩導軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上.質量為m的金屬桿ab,以初速v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運動過程中,金屬桿保持與導軌垂直且接觸良好,并不計金屬桿ab的電阻及空氣阻力,則
A.重力所做功的絕對值:上滑過程和下滑過程相等
B.電阻R產生的熱量:上滑過程比下滑過程少
C.通過電阻R的電量:上滑比下滑過程多
D.滑行時間:上滑過程比下滑過程短
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試題分析:上滑過程中所受安培力沿斜面向下,下滑過程中安培力沿斜面向上,所以上滑過程中加速度較大,由,上滑過程中時間較小,D對;由,兩過程中磁通量的變化量相等,產生的電量相等,C錯;D對,上滑時速度的減小量較大,動能損失較多,產生的焦耳熱較多,B錯;重力做功只與初末位置的高度差有關,A對;
點評:難度中等,處理此類問題時,由于導體棒做的是便加速運動,運動學公式不再適用,采用能量守恒或動能定理分析問題比較方便
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,兩條平行虛線之間存在勻強磁場,虛線間的距離為l,磁場方向垂直紙面向里,abcd是位于紙面內的梯形線圈,adbc間的距離也為l,t=0時刻bc邊與磁場區(qū)域邊界重合,F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域,取沿a-b-c-d-a的感應電流為正方向,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應電流I隨時間t變化的圖線可能是下圖中的(  。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖1所示,兩根足夠長的平行金屬導軌MN、PQ相距為L,導軌平面與水平面夾角為,金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,金屬棒的質量為m,導軌處于勻強磁場中,磁場的方向垂直于導軌平面斜向上,磁感應強度大小為B,金屬導軌的上端與開關S、定值電阻R1和電阻箱R2相連。不計一切摩擦,不計導軌、金屬棒的電阻,重力加速度為g,現(xiàn)閉合開關S,將金屬棒由靜止釋放。
(1)判斷金屬棒ab中電流的方向;
(2)若電阻箱R2接入電路的阻值為R2="2" R1,當金屬棒下降高度為h時,速度為v,求此過程中定值電阻R1上產生的焦耳熱Q1;
(3)當B=0.40T,L=0.50m,37°時,金屬棒能達到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關系如圖2所示。取g = 10m/s2,sin37°= 0.60,cos37°= 0.80。求定值電阻的阻值R1和金屬棒的質量m。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的區(qū)域內有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為。一個電阻為、單徑為、圓心角為450的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的軸勻速轉動(軸位于磁場邊界),周期為則線框內產生的感應電流的圖象為(規(guī)定電流順時針方向為正)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根相距為l的平行直導軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略不計.MN為放在ab和cd上的一導體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內).現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v(如圖)做勻速運動.令U表示MN兩端電壓的大小,則 (    )
A.,流過固定電阻R的感應電流由b到d
B.,流過固定電阻R的感應電流由d到b
C.U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由b到d
D.U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由d到b

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行導軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域,細金屬棒PQ沿導軌從MN處勻速運動到M'N'的過程中,棒上感應電動勢E隨時間t變化的圖示,可能正確的是(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖1所示,兩根足夠長平行金屬導軌MNPQ相距為L,導軌平面與水平面夾角為,金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,金屬棒的質量為m。導軌處于勻強磁場中,磁場的方向垂直于導軌平面斜向上,磁感應強度大小為B。金屬導軌的上端與開關S、定值電阻R1和電阻箱R2相連。不計一切摩擦,不計導軌、金屬棒的電阻,重力加速度為g,F(xiàn)在閉合開關S,將金屬棒由靜止釋放。


(1)判斷金屬棒ab中電流的方向;
(2)若電阻箱R2接入電路的阻值為0,當金屬棒下降高度為h時,速度為v,求此過程中定值電阻上產生的焦耳熱Q;
(3)當B=0.40T,L=0.50m,37°時,金屬棒能達到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關系,如圖2所示。取g = 10m/s2,sin37°= 0.60,cos37°= 0.80。求阻值R1和金屬棒的質量m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,磁場方向垂直于xOy平面向里,磁感應強度B沿y沒有變化,沿x軸方向均勻增加,每經過1cm增加10-4T,即10-T/cm,有一個長為L=20cm,寬h="10" cm的矩形金屬框以v=20cm/s的速度沿x軸方向運動,求:

(1)框中感應電動勢E是多少?
(2)如果線框電阻R=0.02 Ω,它消耗的電功率是多大?
(3)為保持框勻速運動,需要多大外力?機械功率是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3所示,兩光滑平行金屬導軌間距為L,直導線MN垂直跨在導軌上,且與導軌接觸良好,整個裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中,磁感應強度為B.電容器的電容為C,除電阻R外,導軌和導線的電阻均不計.現(xiàn)給導線MN一初速度,使導線MN向右運動,當電路穩(wěn)定后,MN以速度v向右做勻速運動,則  

A.電容器兩端的電壓為零
B.電阻兩端的電壓為BLv
C.電容器所帶電荷量為CBLv
D.為保持MN勻速運動,需對其施加的拉力大小為

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