在方向水平的、磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道cef,其宽度为1m,其下端与电动势为12V、内电阻为1Ω的电源相接,质量为0.1kg的金属棒MN的两端套在导轨上可沿导轨无摩擦地滑动,如图所示,除电源内阻外,其他一切电阻不计,g=10 m/s2,从S闭合的同时静止释放金属棒,直到金属棒做匀速直线运动的过程中( )
A.电源所做的功等于金属棒重力势能的增加
B.电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热
C.匀速直线运动时金属棒速度为20 m/s
D.匀速直线运动时通过金属棒中的电流的值是2A
试卷相关题目
- 1如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与两相同的固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻R=2R1,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,固定电阻R1消耗的热功率为P,此时 ( )
A.整个装置因摩擦而产生的热功率为
B.整个装置消耗的机械功率为
C.导体棒受到的安培力的大小为
D.导体棒受到的安培力的大小为
开始考试点击查看答案 - 2如图,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直于纸面向里,另有两根金属导轨d分别平行于oob放置。保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则 ( )
A.Q1=Q2=Q3=Q4
B.Q1=Q2=2Q3=2Q4
C.2Q1=2Q2=Q3=Q4
D.Q1≠Q2=Q3≠Q4
开始考试点击查看答案 - 3在方向水平方向上有磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道cef,其宽度为1m,其下端与电动势为12V、内电阻为1Ω的电源相接,质量为0.1kg的金属棒MN的两端套在导轨上可沿导轨无摩擦地滑动,如图所示,除电源内阻外,其他一切电阻不计,(g=10 m/s2),从S闭合直到金属棒做匀速直线运动的过程中 ( )
A.电源所做的功等于金属棒重力势能的增加
B.电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热
C.匀速运动时速度为20m/s
D.匀速运动时电路中的电流强度大小是2A
开始考试点击查看答案 - 4光滑绝缘水平面上存在竖直向下的匀强磁场B,宽度为2L,一边长为L、电阻为R、用同种材料做成的正方形线框以初速度v0从左侧冲进磁场区域,俯视图如图所示,当线框完全离开磁场时速度恰好为零。以ab边刚进入磁场时为时间和位移的零点,用v表示线框速度(以右为正方向),i表示回路中的感应电流(以逆时针方向为正,i0表示零时刻回路的感应电流),Uab表示b两点间的电压,Fab表示ab边所受的安培力(向左为正,F0表示零时刻ab边所受的安培力)。则关于以上四个物理量对时间t或对位移x的图象中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
开始考试点击查看答案 - 5如图甲所示,闭合线圈固定在小车上,总质量为1kg。它们在光滑水平面上,以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。已知小车运动的速度v随车的位移x变化的v-x图象如图乙所示。则 ( )
A.线圈的长度L=15cm
B.磁场的宽度d=25cm
C.线圈进入磁场过程中做匀加速运动,加速度为0.4m/s2
D.线圈通过磁场过程中产生的热量为40J
开始考试点击查看答案 - 6如图所示,位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在的平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉ab,使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势,i表示回路中的感应电流,在i随时间增大的过程中,电阻消耗的功率 ( )
A.等于F的功率
B.等于安培力的功率的绝对值
C.等于F与安培力合力的功率
D.小于iE
开始考试点击查看答案 - 7如图所示,两条足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开关,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场的方向与导轨平面垂直,金属杆曲置于导轨上。当开关S断开时,在杆ab上作用一水平向右的恒力F,使杆ab向右运动进入磁场。一段时间后闭合开关并开始计时,金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,下列关于金属杆ab的v-t图象不可能的是( )
A.
B.
C.
D.
开始考试点击查看答案 - 8如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈I和Ⅱ,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(I为细导线)、两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面,运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界,设线圈I、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2不计空气阻力,则 ( )
A.v1
B.v 1=v 2,Q 1=Q 2
C.v 1< v 2,Q 1>Q 2
- 9如图所示,光滑金属导轨AC.AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中。有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在A点。在运动过程中,导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷为Q。已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值为R,其余电阻不计,则 ( )
A.该过程中导体棒做匀减速运动
B.该过程中接触电阻产生的热量为
C.开始运动时,导体棒与导轨所构成回路的面积为
D.当导体棒的速度为时,回路中感应电流大小为初始时的一半
开始考试点击查看答案 - 10在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B.方向相反的水平匀强磁场,如图所示,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为质量为m、电阻为R的正方形金属框垂直磁场方向,以速度v经过图中左位置,当金属框运动到其竖直对称轴刚好与边界线PQ重合时,金属框的速度为,则下列说法正确的是( )
A.此时金属框中的感应电流为0
B.此时金属框受到的安培力为
C.此过程中通过金属框截面的电荷量为
D.此过程中回路产生的电能为
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