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如图所示,均匀直导体棒ab质量为m,电阻为R,跨接在U型金属框架上与电阻R组成闭合回路,框架两竖直平行导轨相距为L,位于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,框架的电阻忽略不计且足够长.用竖直向上的恒力F拉ab使之由静止沿框架竖直向上运动,忽略一切摩擦.则对于从导体棒开始运动到刚好达到最大速度的过程,下列说法中正确的是(  )

发布时间:2021-07-14

A.导体棒的最大速度为 (F-mg)RB2L2

B.由上述条件可以求出此过程中回路中产生的焦耳热

C.此过程中,导体棒所受所有外力所做的功之和为 2m?(F-mg)2R2B4L4

D.此过程中,F做功与重力做功之和在数值上等于系统产生的焦耳热

试卷相关题目

  • 1如图所示,有界匀强磁场磁感应强度B=0.2T,磁场宽度为3m.一正方形属框边长L=1m,每边电阻为0.2Ω,金属框以10m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线向垂直.则金属框穿过磁场区域的过程中,金属框内的感应电流的最大值为(  )

    A.1.5A

    B.2.0A

    C.2.5A

    D.3.5A

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  • 2如图所示,在水平桌面上放置的足够长的平行金属导轨间串联了一个电容为C.充电后电荷量为Q0的电容器,两导轨间的距离为L;现将一质量为m的裸导体棒ab放在导轨上,方向与导轨垂直,整个装置处在竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度为B;当闭合开关S后,导体棒ab将向右运动.若导体棒与导轨接触良好,忽略一切摩擦,则关于磁场方向以及闭合开关S后发生的现象,下列说法正确的是(  )

    A.磁场方向竖直向上

    B.电容器的电荷量将逐渐减少,直到不带电

    C.导体棒ab先做匀加速运动,然后做匀减速运动,直到静止不动

    D.导体棒ab先做变加速运动,然后做匀速运动

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  • 3如图所示,MN、PQ是与水平面成θ角的两条平行光滑且足够长的金属导轨,其电阻忽略不计.空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导体棒acd垂直于导轨放置,且与轨道接触良好,每根导体棒的质量均为m,电阻均为r,轨道宽度为L.与导轨平行的绝缘细线一端固定,另一端与ab棒中点连接,细线承受的最大拉力Tm=2mgsinθ.今将cd棒由静止释放,则细线被拉断时,cd棒的(  )

    A.速度大小是 2mgrsinθB2L2

    B.速度大小是 mgrsinθB2L2

    C.加速度大小是2gsinθ

    D.加速度大小是0

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  • 4在如图所示的倾角为θ的滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场,区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑, t1时ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区,此时线框恰好以速度 v1做匀速直线运动; t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时线框又恰好以速度 v2做匀速直线运动.重力加速度为g,下列说法中正确的是(  )

    A.线框两次匀速直线运动的速度之比 v1:v2=2:1

    B.从 t1到t2过程中,线框中通过的电流方向先是由盘a→d→c→b,然后是从a→b→c→d

    C.从 t1到t2过程中.线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量

    D.从 t1到t2,有3mgsinθL2+ m( v21- v22)2的机械能转化为电能

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  • 5如图所示,光滑的“Π”形金属导体框竖直放置,质量为m的金属棒MN与框架接触良好,磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反,但均垂直于框架平面,分别处在abcd和cdef区域.现从图示位置由静止释放金属棒MN,金属棒进入磁场区域abcd后恰好做匀速运动.下列说法正确的有(  )

    A.若B2=B1,则金属棒进入cdef区域后将加速下滑

    B.若B2=B1,则金属棒进入cdef区域后仍将保持匀速下滑

    C.若B2<B1,则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑

    D.若B2>B1,则金属棒进入cdef区域后可能先减速后匀速下滑

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  • 6如图所示,固定在水平面上的三角形导线框PQS顶角为θ,处于垂直于纸面向里的匀强磁场中.一根用与导线框粗细相同的同种材料制作的导线棒MN放在导线框上,保持MN⊥QS.用水平力F拉MN向右匀速运动,MN与导轨间的接触电阻和摩擦都忽略不计.则下列说法中正确的是(  )

    A.回路中的感应电流方向不变,大小逐渐增大

    B.回路中的感应电流方向不变,大小逐渐减小

    C.回路中的感应电流方向和大小都保持不变

    D.回路中的感应电动势大小保持不变

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  • 7如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有两根竖直放置的平行金属导轨,顶端用一电阻R相连,两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直.一根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动,到某一高度后又向下运动返回到原出发点.整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好,导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计.则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中,下列说法正确的是(  )

    A.回到出发点的速度v等于初速度v0

    B.上行过程中通过R的电量大于下行过程中通过R的电量

    C.上行过程中R上产生的热量大于下行过程中R上产生的热量

    D.上行的运动时间大于下行的运动时间

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  • 8如图所示,通电直导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,若ab受到向左的磁场力,则cd中电流的变化情况是(  )

    A.cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流

    B.cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流

    C.cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流

    D.cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流

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  • 9如图所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,b是线圈的两端,b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该(  )

    A.向左加速滑动

    B.向左减速滑动

    C.向右加速滑动

    D.向右减速滑动

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  • 10如图所示,虚线框abcd内为一正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面.实线框a′b′c′d′是一个矩形导体线框,a′b′边与ab边平行,且a′b′=2b′c′.若将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域,外力做的功为W1;若将导线框沿垂直于ad的方向以相同的速率匀速地拉离磁场区域,外力做的功为W2.则(  )

    A.W1=W2

    B.W1=2W2

    C.2W1=W2

    D.4W1=W2

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