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如图所示平行的金属双轨与电路处在竖直向下的匀强磁场B中,一金属杆放在金属双轨上在恒定外力F作用下做匀速运动,则在开关S  

A.闭合瞬间通过金属杆的电流增大
B闭合瞬间通过金属杆的电流减小
C.闭合后金属杆先减速后匀速
D.闭合后金属杆先加速后匀速
A、C

试题分析:由题意可知金属杆所受恒定外力F和安培力是对平衡力,当开关S闭合瞬间,感应电动势不变,电路中总电阻减小,由I=ε/r可知感应电流增大,所以A正确;感应电流增大,安培力增大,合外力方向和运动方向相反,金属杆开始做减速运动,由ε=BLV,可知感应电动势减小,感应电流减小,安培力减小,当安培力减小到和恒定外力F相等时,金属棒做匀速运动,所以C正确。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

实验高中南、北校区之间要辅设一条输电线路,该线路要横穿两校区之间的公路,为了保护线路不至被压坏,必须在地下预先铺设结实的过路钢管,再让输电线从钢管中穿过.校方将该要求在学校的物理探究小组中公布并征求电线穿管的方案.经过遴选,目前有如图所示的两种方案进入最后的讨论阶段:甲方案是铺设两根钢管,两条输电线分别从两根钢管中穿过;乙方案是只铺设一根钢管,两条输电线都从这一根钢管中穿过.如果输电导线输送的电流很强大,那么,下列讨论的结果正确的是
A.若输送的电流是恒定电流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的
B.若输送的电流是交变电流,乙方案是可行的,甲方案是不可行的
C.若输送的电流是交变电流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的
D.无论输送的电流是恒定电流还是交变电流,甲、乙两方案都是可行的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距L,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下。当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上。若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,

求:
(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;
(2)导体棒EF上升的最大高度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图,在水平面内有两条电阻不计的平行金属导轨AB、CD,导轨间距为L;一根电阻为R的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动,棒与导轨垂直,并接触良好,导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B,导轨右边与电路连接,电路中的两个定值电阻阻值分别为2R和R,现用力拉ab以速度v0匀速向左运动。求:

(1)感应电动势的大小
(2)感应电流的大小和方向
(3)ab两端的电势差Uab

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为,左端用导线相连。质量为,电阻为的金属棒垂直导轨静止在导轨平面上,金属棒与导轨左端的距离,金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,导与线导轨的电阻均不计。现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中,磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用,。求:

(1)金属棒未出现滑动之前,通过金属棒中电流的大小和方向;
(2)从时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中,金属棒产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图所示,相互平行的足够长的光滑绝缘轨道MN和PQ水平固定,有一质量为m、电阻为R的水平导体框abcd(其长度ab=cd=L1宽度ad=bc=L2)可沿轨道滑动,滑动时ab、cd边始终保持与轨道垂直。轨道所在空间存在竖直方向的磁场,其磁感应强度B的大小沿x坐标正向(水平向右)按B=kx(k为已知的常数)随坐标x成正比增强。现对导体框施加一大小恒为F的外力,使它由静止开始从坐标原点O开始向右运动,问:

⑴若从上往下看,框中的感应电流方向为顺时针方向,那么磁场方向如何?导体框的运动情况如何?试定性作出描述。
⑵当导体框向右运动的速度为v时,框中的电流为多大?
⑶导体框向右运动能提供的最大电功率为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN,2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光。重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6。求

(1)1s时流过小灯泡的电流大小和方向;
(2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率;
(3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

边长为a的闭合金属正三角形框架,完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中,现把框架匀速拉出磁场,如图所示,则选项图中电动势、外力、外力功率与位移图象规律与这一过程相符合的是(  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图(甲)所示,一个用粗细均匀同质材料制成的“Д型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,a是与导轨相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在图(甲)所示位置的时刻作为计时起点,则回路的感应电动势E、感应电流I、导体棒所受安培力F和电流产生的焦耳热Q随时间变化的图像正确的是图(乙)中的(    )

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