如图,MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨,导轨足够长,电阻不计,匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆ab垂直导轨放置,与导轨始终良好接触,金属杆具有一定的质量和电阻。开始时,将开关S断开,让金属杆ab由静止开始自由下落,经过一段时间,再将开关S闭合,从闭合开关S开始计时,取竖直向下为正方向,则金属杆运动的动能EK、加速度a、所受到的安培力,及电流表的示数,随时间t变化的图象可能是
A. B. C. D.
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如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为,两导轨上端接有电阻,阻值,虚线下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为,现将质量为、电阻不计的金属杆ab,从上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻,已知金属板下落的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示,重力加速度,则( )
A.金属杆刚进入磁场时的速度为
B.下落了时速度为
C.金属杆下落的过程中,在电阻R上产生的热量为
D.金属杆下落的过程中,通过电阻R的电荷量为
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(16分)如图所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l,导轨上端接有电阻R和一个理想电流表,导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界,磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m、电阻为r的金属杆MN,从距磁场上边界h处由静止开始沿着金属导轨下落,金属杆进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)电流稳定后金属杆运动速度的大小;
(3)金属杆刚进入磁场时,M、N两端的电压大小。
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(2014•盐城三模)如图所示,两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置,相距L=1m,在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,磁场区域的高度d=1m,导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=1Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=1.5Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,b匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场,重力加速度g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,求:
(1)b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功;
(2)a棒刚进入磁场时两端的电势差;
(3)保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动,对a棒施加的外力随时间的变化关系.
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如图所示,足够长的两根相距为0.5 m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8 T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面.两根质量均为0.04 kg的可动金属棒ab和cd都与导轨接触良好,金属棒ab和cd的电阻分别为1 Ω和0.5 Ω,导轨最下端连接阻值为1 Ω的电阻R,金属棒ab用一根细绳拉住,细绳允许承受的最大拉力为0.64 N.现让cd棒从静止开始落下,直至细绳刚被拉断,此过程中电阻R上产生的热量为0.2 J(g取10 m/s2).求:
(1)此过程中ab棒和cd棒产生的热量Qab和Qcd;
(2)细绳被拉断瞬间,cd棒的速度v;
(3)细绳刚要被拉断时,cd棒下落的高度h.
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如上图所示,足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,间距为L=0.5m,一匀强磁场B=0.2T垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.40Ω的电阻,质量为m=0.01kg、 电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,经过一段时间金属棒达到稳定状态,这段时间内通过R的电量0.3C,则在这一过程中( )(g=10m/s2 )
A.安培力最大值为0.05N,
B.这段时间内下降的高度1.2m
C.重力最大功率为0.1w
D.电阻产生的焦耳热为0.04J
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如图,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,底端接电阻R,轻弹簧上端固定,下端悬挂质量为m的金属棒,金属棒和导轨接触良好,除电阻R外,其余电阻不计,导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面。静止时金属棒位于A处,此时弹簧的伸长量为Δ1,弹性势能为,重力加速度大小为g。将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,金属棒在运动过程中始终保持水平,则
A. 金属棒第一次到达A处时,其加速度方向向下
B. 当金属棒的速度最大时,弹簧的伸长量为Δ1
C. 电阻R 上产生的总热量等于mgΔl-Ep
D. 金属棒第一次下降过程通过电阻R的电荷量与第一次上升过程的相等
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如图,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,底端接电阻R,轻弹簧上端固定,下端悬挂质量为m的金属棒,金属棒和导轨接触良好,除电阻R外,其余电阻不计,导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面。静止时金属棒位于A处,此时弹簧的伸长量为Δ1,弹性势能为,重力加速度大小为g。将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,金属棒在运动过程中始终保持水平,则
A. 金属棒第一次到达A处时,其加速度方向向下
B. 当金属棒的速度最大时,弹簧的伸长量为Δ1
C. 电阻R 上产生的总热量等于mgΔl-Ep
D. 金属棒第一次下降过程通过电阻R的电荷量与第一次上升过程的相等
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如图,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,底端接电阻R,轻弹簧上端固定,下端悬挂质量为m的金属棒,金属棒和导轨接触良好。除电阻R外,其余电阻不计。导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在平面。静止时金属棒位于A处,此时弹簧的伸长量为Δl,弹性势能为Ep。重力加速度大小为g。将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,金属棒在运动过程中始终保持水平,则
A. 当金属棒的速度最大时,弹簧的伸长量为Δl
B. 电阻R上产生的总热量等于mgΔl-Ep
C. 金属棒第一次到达A处时,其加速度方向向下
D. 金属棒第一次下降过程通过电阻R的电荷量比第一次上升过程的多
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