矩形线框PQMN固定在一绝缘斜面上,PQ长为L,PN长为4L,其中长边由单位长度电阻为r0的均匀金属条制成,短边MN电阻忽略不计,两个短边上分别连接理想电压表和理想电流表。磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向上,一与长边材料、粗细完全相同的金属杆与线框接触良好,在沿导轨向上的外力作用下,以速度v从线框底端匀速滑到顶端。已知斜面倾角为θ,不计一切摩擦。则下列说法中正确的是( )
A.金属杆上滑过程中电流表的示数先变大后变小
B.作用于金属杆的外力一直变大
C.金属杆运动到长边正中间时,电压表示数为
D.当金属杆向上运动到距线框底端3.5L的位置时,金属杆QM、PN上消耗的总电功率最大
高三物理多选题中等难度题
矩形线框PQMN固定在一绝缘斜面上,PQ长为L,PN长为4L,其中长边由单位长度电阻为r0的均匀金属条制成,短边MN电阻忽略不计,两个短边上分别连接理想电压表和理想电流表。磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向上,一与长边材料、粗细完全相同的金属杆与线框接触良好,在沿导轨向上的外力作用下,以速度v从线框底端匀速滑到顶端。已知斜面倾角为θ,不计一切摩擦。则下列说法中正确的是( )
A.金属杆上滑过程中电流表的示数先变大后变小
B.作用于金属杆的外力一直变大
C.金属杆运动到长边正中间时,电压表示数为
D.当金属杆向上运动到距线框底端3.5L的位置时,金属杆QM、PN上消耗的总电功率最大
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如图所示,MNPQ是用单位长度电阻为的均匀金属条制成的矩形闭合框,线框固定在倾角为的绝缘斜面上,NM长为L,MQ长为4L,有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过斜面。质量为m的金属杆ab在外力F作用下,以速度v匀速沿斜面向下滑过矩形框,滑行过程中ab始终平行于MN且与框良好接触,外力F始终沿斜面且垂直于ab,已知金属杆ab的单位长度电阻为2.1,不计杆与框的摩擦,重力加速度取g,将杆ab经过MN时的位移记为s=0,求:
(1)杆ab中感应电流I随位移s变化的关系式;
(2)杆ab发热功率的最小值;
(3)矩形框MNPQ上发热功率最大时ab杆的位移;
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如图所示,MNPQ是用单位长度电阻为r0的均匀金属条制成的矩形闭合框,线框固定在倾角为θ的绝缘斜面上,MN长为L,MQ长为4L,有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过斜面。质量为m的金属杆ab在外力F作用下,以速度v匀速沿斜面向下滑过矩形框,滑行过程中ab始终平行于MN且与框良好接触,外力F始终沿斜面且垂直于ab。已知金属杆ab的单位长度电阻为2.1r0,不计杆与框的摩擦。重力加速度取g,将杆ab经过MN时的位移记为s=0,求:
(1)杆ab中感应电流I随位移s变化的关系式;
(2)杆ab发热功率的最小值;
(3)矩形框MNPQ上发热功率最大时ab杆的位移;
(4)杆ab在矩形框MNPQ上滑动过程中外力F的变化情况。
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如图所示,矩形线框abcd固定在一倾角为θ的绝缘斜面上,ab长为L,ad长为4L,其中长边是用单位长度电阻为今的均匀金属条制成,短边的电阻很小,可以忽略不计,两个短边上分别连接理想的电压表和电流表。有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上垂直穿过斜面。一与长边材料完全相同的金属杆在外力作用下,以速度v从底端匀速滑到最上端,求∶
(1)当金属杆滑到长边正中间时电压表示数;
(2)金属杆滑到什么位置时,金属杆上两侧长边电阻消耗的电功率最大。
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如图,由某种粗细均匀的总电阻为的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B=1T中。一接入电路电阻为的导体棒PQ,长度为L=0.5m在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v=1m/s匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中:()
A. PQ两点间电势差绝对值的最大值为0.5V,且P、Q两点电势满足
B. 导体棒PQ产生的感应电动势为0.5V,电流方向从Q到P
C. 线框消耗的电功率先增大后减小
D. 线框消耗的电功率先减小后增大
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如图所示,质量为M的足够长金属导轨PQMN放在光滑的绝缘水平面上,一电阻为R,质量为m的导体棒ef放置在导轨上,棒与导轨间光滑并始终与导轨接触良好,其右侧有两个固定于水平面的光滑立柱c、d,且PQcd构成正方形。导轨PQ段电阻为r,长为L。开始时,以cd为边界(图中虚线所示),其右侧导轨电阻为零,匀强磁场方向竖直向下;其左侧导轨单位长度的电阻为R,匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B。在t=0时,一水平向右的拉力F垂直作用在导轨的PQ边上,使导轨由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,重力加速度取g。求:
(1)经t1时间,回路中磁通量的变化量;
(2)水平向右的拉力F随时间变化的关系式;
(3)若F=0,金属导轨PQMN静止,cd右侧磁场均匀增大,当达到何值时,导体棒ef刚好对轨道无压力。
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如图,由某种粗细均匀的总电阻为的金属条制成的矩形线框,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中.一接入电路电阻为的导体棒,在水平拉力作用下沿、以速度匀速滑动,滑动过程始终与垂直,且与线框接触良好,不计摩擦.在从靠近处向滑动的过程中( )
A. 中电流先减小后增大
B. 两端电压先减小后增大
C. 上拉力的功率先减小后增大
D. 线框消耗的电功率先减小后增大
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如图所示,abcd是质量为m、边长为l、电阻为R的正方形金属线框,PQMN为倾角为θ、绝缘的光滑矩形斜面。在斜面的ABCD区域充满匀强磁场,磁场的方向垂直于斜面,磁感应强度为B,PQ、MN、AB、CD均水平,AB与CD间距离为d(d>l)。abcd是由静止开始沿斜面下滑,下滑过程线框的cd边始终平行于PQ,并且cd边到达磁场上边界AB时的速度与到达下边界CD的速度均为v,求:
(1)线框通过磁场过程中,线框产生的焦耳热;
(2)线框通过磁场过程中,运动时的最小速度;
(3)线框通过磁场所用的时间。
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如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )
A.PQ中电流先增大后减小
B.PQ两端电压先减小后增大
C.PQ上拉力的功率先减小后增大
D.线框消耗的电功率先减小后增大
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