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如图所示,电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上,下端接有固定电阻和金属棒cd,它们的电阻均为R。两根导轨间宽度为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨面向上。质量为m、电阻不计的金属棒ab垂直放置在金属导轨上,在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用下,沿导轨以速率v匀速上滑,而金属棒cd保持静止。以下说法正确的是 
A.金属棒ab中的电流为
B.作用在金属棒ab上各力的合力做功为零
C.金属棒cd的质量为
D.金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热
BCD

试题分析:据题意,ab棒在沿导轨向上匀速运动过程中产生的电动势为E=BLv,所产生电流为I=2E/R=2BLv/R,所以A选项错误;由于ab棒匀速运动过程中受到重力G、支持力N、拉力F和安培力T,这四个力所做总功据动能定理为wF-wG-wT=0,B选项正确;由于ab棒处于平衡状态,由平衡条件得:T=mgsinθ,而T=B2L2v/R,所以有m= B2L2v/Rgsinθ,所以C选项正确;金属板ab克服安培力做的功就是安培力所做功的多少,安培力所做的功等于电路中所产生的焦耳热,所以D选项正确。
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

如图所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.t=0时对金属棒施一平行于导轨的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动.下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ、磁通量的瞬时变化率 、通过金属棒的电荷量q以及a、b两端的电势差U随时间t变化的图象中,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,间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角30o,导轨电阻不计,正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直导轨向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m,垂直于导轨放置。起初甲金属杆处在磁场的上边界ab上,乙在甲上方距甲也为l处。现将两金属杆同时由静止释放,释放同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力,使甲金属杆始终以大小为的加速度沿导轨向下匀加速运动,已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动,重力加速度为g,则以下正确的是
A.每根金属杆的电阻
B.甲金属杆在磁场区域运动过程中,拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热
C.乙金属杆在磁场区域运动过程中,安培力的功率是
D.乙金属杆进入磁场直至出磁场过程中回路中通过的电量为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

长0.1m的直导线在B=1T的匀强磁场中,以10m/s的速度运动,导线中产生的感应电动势 (     )
A.一定是1VB.可能是0.5VC.可能为零D.最大值为1V

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两光滑导轨相距为L,倾斜放置,与水平地面夹角为θ,上端接一电容为C的电容器。导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置,导体棒离地面的高度为h,磁感强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直,开始时电容器不带电。将导体棒由静止释放,整个电路电阻不计,则(    )
A.导体棒先做加速运动,后作匀速运动
B.导体棒一直做匀加速直线运动,加速度为
C.导体棒落地时瞬时速度
D.导体棒下落中减少的重力势能转化为动能,机械能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,导体棒长为,匀强磁场的磁感应强度为,导体绕过点垂直纸面的轴以角速度匀速转动,.则端和端的电势差的大小等于
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离L=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,且都与导轨始终有良好接触。已知两金属棒质量均为m=0.02kg,电阻相等且不可忽略。整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而金属棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s,求:

(1)通过金属棒cd的电流大小、方向;
(2)金属棒ab受到的力F大小;
(3)若金属棒cd的发热功率为0.1W,金属棒ab的速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示.磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端.则在此过程中(   )
A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间
B.电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时
C.通过电阻R的电荷量向上滑行时大于向下滑行时
D.杆a、b受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示装置中,线圈A、B彼此绝缘绕在一铁芯上,B的两端接有一电容器,A的两端与放在匀强磁场中的导电轨道连接,轨道上放有一根金属杆ab.要使电容器上板带正电,金属杆ab在磁场中运动的情况可能是:

①向右减速滑行 ②向右加速滑行
③向左减速滑行 ④向左加速滑行
以上选项正确的为(   )
A.①④    B.②③    C.①②    D.③④

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