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如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是(  )

A.金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动
B.a点电势高于b点电势
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
D.当恒力F=4N时,电阻R上消耗的最大电功率为24W
B

试题分析:金属杆做加速度逐渐减小的加速运动,A错;根据右手定则可知电流从a到b,B正确;感应电动势E=vBL,感应电流:,安培力:,可知为图乙斜率的倒数,即,C错;由图线不过原点可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用,当F=4N时,v=6m/s,所以最大功率P=24W,等于安培力的功率和阻力功率之和,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

如图所示,图中两条平行虚线间存有匀强磁场,虚线间的距离为2L,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为2L且相互垂直,bc边长为2L,t=0时刻,c点与磁场区域左边界重合.现使线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿过磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的关系图线可能是(  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,abcd是一边长为l的匀质正方形导线框,总电阻为R,今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域.已知磁感应强度为B,磁场宽度为3l,求线框在进入磁场区和穿出磁场区两个过程中a b两点间电势差的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,MN右侧有一正三角形匀强磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框,从MN左侧垂直于MN匀速向右运动。导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,下列i一t图中正确的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导轨所在平面,当ab棒下滑到稳定状态时,小灯泡获得的功率为,除灯泡外,其它电阻不计,要使灯泡的功率变为(但灯泡还在额定功率范围内),下列措施正确的是(  )
A.换一个电阻为原来一半的灯泡
B.把磁感应强度增为原来的2倍
C.换一根质量为原来的倍的金属棒
D.把导轨间的距离增大为原来的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L="l" m,与水平夹角为=30o,导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计),导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一根电阻为R=1的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上,棒上有吸水装置P。取沿导轨向下为x轴正方向,坐标原点在CE中点,开始时棒处在x=0位置(即与CE重合),棒的起始质量不计。当棒自静止起下滑时,便开始吸水,质量逐渐增大,设棒质量的增大与位移x的平方根成正比,即m=,k为一常数,k=0.1kg/m1/2。求:

(1)金属棒下滑2 m位移过程中,流过棒的电荷量是多少?
(2)猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动,并加以证明。
(3)金属棒下滑2 m位移时速度为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,AB、CD是水平放置的光滑导轨,轨距为L=0.5m,两轨间接有电阻R=4Ω,另有一金属棒ef恰好横跨在导轨上,并与导轨保持良好接触。已知ef棒的电阻为1Ω,其它电阻不计。若整个装置处在B=0.5T、方向垂直向里的匀强磁场中,现将ef棒以V=10m/s的速度水平向右作匀速运动。

求:(1)ef棒产生的感应电动势大小Eef。  
(2)维持ef棒作匀速运动所需水平外力的大小和方向。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,在置于匀强磁场的平行导轨上,横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度υ向右匀速运动.已知磁场的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外,导轨间距为L,导体杆PQ的电阻为r.导轨左端连接一电阻R,导轨的电阻忽略不计,则通过电阻R的电流方向为______________,导体杆PQ两端的电压U=_____________.

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