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如图所示,两根相距为L的平行直导轨水平放置,R为固定电阻,导轨电阻不计。电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置,杆与导轨之间有摩擦,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。t=0时刻对金属杆施加一水平外力F作用,使金属杆从静止开始做匀加速直线运动。下列关于外力F、通过R的电流I、摩擦生热Q(图C为抛物线)、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是

BC

试题分析:导体棒从静止开始做匀加速直线运动,速度,金属棒切割磁感线产生的感应电动势,感应电流,电流与时间成正比,选项B对。导体棒受到安培力,根据牛顿第二定律有,则有,外力F随时间逐渐增大,选项A错。摩擦生热与时间平方成正比,选项C对。外力F的功率,不是一次函数,所以图像不是直线选项D错。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图12-3-8所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,Ob之间连一个电阻R,导体框架与导体电阻均不计,若要使OC能以角速度匀速转动,则外力做功的功率是(     )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,A为多匝线圈,与电键、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源,B为一接有小灯珠的闭合多匝线圈,下列关于小灯珠发光说法正确的是(    )
A.闭合电键后小灯珠可能发光
B.若闭合电键后小灯珠发光,则再将B线圈靠近A,则小灯珠更亮
C.闭合电键瞬间,小灯珠才能发光
D.若闭合电键后小灯珠不发光,将滑动变阻器滑臂左移后,小灯珠可能会发光

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,用相同导线制成的边长为的四个单匝闭合回路,它们以相同的速度先后垂直穿过正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,区域宽度大于.则进入磁场过程中,电流最大的回路是
A.甲B.乙C.丙D.丁

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成,水平部分足够长且处在竖直向下的匀强磁场中,右端接一电源(电动势为E,内阻为r). 一电阻为R的金属杆PQ水平横跨在导轨的倾斜部分,从某一高度由静止释放,金属杆PQ进入磁场后的运动过程中,速度时间图像不可能是下图中的哪一个?(导轨电阻不计)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度。给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是
A.导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左
B.导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0
C.导体棒开始运动后速度第一次为零时,系统的弹性势能Ep=m
D.金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=m

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求:

(1)磁感应强度的大小;
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一宽40 cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里。一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20 cm/s通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行,取它刚进入磁场的时刻为t=0,下面所示图线中,正确反映感应电流随时间变化规律的是(    )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板,R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。

(1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v。
(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将由放射源产生的α射线水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx。(已知质子质量为mP,设质子质量与中子质量相等,质子带电量为e)

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