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如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分和水平部分均光滑,二者平滑连接.右端接一个阻值为R的定值电阻.水平部分导轨左边区域有宽度为d的匀强磁场区域,磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为B.质量为m、电阻也为R的金属棒从磁场区域的右边界以平行于水平导轨的初速度v0进入磁场,离开磁场后沿弯曲轨道上升h高度时速度变为零,已知金属棒与导轨间接触良好,则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为g)

A.金属棒产生的最大感应电动势为Bdv0
B.通过金属棒的电荷量为
C.克服安培力所做的功为
D.整个过程电路中产生的焦耳热为
D

试题分析:根据电磁感应定律可知,导体棒在磁场中切割磁感应线产生的最大感应电动势,在磁场中运动时因受安培力作用而做减速运动,所以在刚开始运动时速度最大,所以最大电动势为,所以选项A错误;通过导体棒的电荷量,所以选项B错误;根据动能定理可知,故可知克服安培力所做的功为,所以选项C错误;克服安培力做的功转化为电能通过电路转化为焦耳热,所以选项D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(a)所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化的电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则
A.t1时刻FN>GB.t2时刻FN>GC.t3时刻FN<GD.t4时刻FN=G

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,有两根和水平方向成θ角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,不计金属杆的电阻,则

A.如果只增大θ,vm将变大
B.如果只增大B,vm将变大
C.如果只增大R,vm将变小
D.如果只减小m,vm将变大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,金属杆放在光滑的水平金属导轨上,与导轨组成闭合矩形电路,长回路总电阻回路处在竖直向上的磁场中,金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量的木块,磁感应强度从开始随时间均匀增强,5s末木块将离开水平面,不计一切摩擦,g取,求回路中的电流强度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

水平放置的平行金属框架L=0.2m,质量为0.1kg的金属棒ab放在框架上,并且与框架的两个边垂直。整个装置放于方向竖直向下、B=0.5T的匀强磁场中,如图所示。金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动。电路中除R=0.05外,其他电阻、摩擦阻力均不考虑。求:

① ab速度是5m/s时,棒的加速度是多大?
② 当ab棒达到最大速度后,撤去外力F,此后感应电流还能产生多少热量?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平面内有一平行金属导轨(足够长),导轨光滑且电阻不计,阻值为R的导体棒垂直于导轨放置,且与导轨接触良好.导轨所在空间存在匀强磁场,匀强磁场与导轨平面垂直,时,将开关S由1掷向2,分别用表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小,则下图所示的图象中正确的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.2 s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.6 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则W1      W2, q1       q2 。(两空均选填“>” “<” “=”)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,足够长金属导轨竖直放置,金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上.嘘线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场.ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为,两棒总电阻为R,导轨电阻不计.开始两棒均静止在图示位置,当cd棒无初速释放时,对ab棒施加竖直向上的力F,沿导轨向上做匀加速运动.则
A.ab棒中的电流方向由ba
B.cd棒先加速运动后匀速运动
C.cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力
D.力F做的功等于两金属棒产生的电热与增加的机械能之和

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨MN、PQ,间距为L,其右端接有阻值为R的电阻和理想交流电压表,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.导体棒ef垂直于导轨放置,且与两导轨接触良好,导体棒接入电路的电阻为r,其它电阻不计,现让导体棒在ab、cd之间往复运动,其速度随时间的关系为(vm和T已知).

(1)写出导体棒产生的电动势的表达式,并求出电压表的示数;
(2)求一个周期T内R中产生的焦耳热Q;
(3)若ab与cd的距离为x,求导体棒从ab滑到cd过程中通过电阻R的电量q.

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