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题目
题型:0121 期中题难度:来源:
如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和M"N"是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R,导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略,重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断,保持F不变,金属杆和导轨始终接触良好。求
(1)细线烧断后,任意时刻两杆运动的速度之比;
(2)两杆分别达到的最大速度。
答案
解:(1)根据初状态静止,有
设MN加速度为a1,M"N"加速度为a2,在t=0时刻将细线烧断时
,向上;,向下
在将细线烧断后,设安培力为FA,因为MN受安培力向下,M"N"受安培力向上,二者大小相等,则
,向上;,向下
所以在任意时刻两杆运动的加速度之比为
因此在任意时刻两杆运动的速度之比为
(2)两杆达到最大速度时,皆受力平衡,对M"N"有
感应电动势
电流
安培力
所以

联立①②解得
核心考点
试题【如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和M"N"是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态。剪断细线后,在弹簧首次恢复状态过程中下列说法正确的是

[     ]

A.回路中没有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量不守恒, 机械能不守恒
题型:广东省高考真题难度:| 查看答案
如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.4Ω。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
(1)试证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;
(2)求第2s末外力F的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J,求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少。

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一个“∠”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是与导轨材料相同、粗细相同的导体棒,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,以导体棒在如图所示位置的时刻作为时间的零点,下列物理量随时间变化的图像可能正确的是

[     ]

A.B.C.D.
题型:北京期末题难度:| 查看答案
用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力设磁场区域在竖直方向足够长)。
(1)当方框下落的加速度为g/2时,求方框的瞬时速度v1
(2)方框下落的最大电功率多大?
(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vt<vm)。若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。

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如图所示,平行金属导轨MN和PQ与水平面成θ角,导轨两端各与阻值均为R的固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。质量为m、电阻为R/2的导体棒以一定的初速度沿导轨向上滑动,在滑动过程中导体棒与金属导轨始终垂直并接触良好。已知t1时刻导体棒上滑的速度为v1,此时导体棒所受安培力的功率为P1;t2时刻导体棒上滑的速度为v2,此时电阻R2消耗的电功率为P2,忽略平行金属导轨MN和PQ的电阻且不计空气阻力。则

[     ]

A.t1时刻电阻R1的功率为P1/2
B.t2时刻导体棒的电功率为4P2
C.t2时刻导体棒受到的安培力为4P2/v2
D.t1~t2这段时间内整个回路产生的电热
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