如图甲,间距L=l m且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面(纸面)上,右侧cf间接有R=2 Ω的电阻.垂直于导轨跨接一根长l=2 m、质量m=0.8 kg的金属杆,金属杆每米长度的电阻为2 Ω.t=0时刻,宽度a=1.5 m的匀强磁场左边界紧邻金属杆,磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2 T.从t=0时刻起,金属杆(在方向平行于导轨的水平外力F作用下)和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的 ①和②.若金属杆与导轨接触良好,不计导轨电阻,则)( )
A.t=0时刻,R两端的电压为
B.t=0.5 s时刻,金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左
C.t=l.5 s时刻,金属杆所受外力F做功的功率为4.8 W
D.金属杆和磁场分离前的过程中,从c到f通过电阻R的电荷量为0.5 C
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如图甲,间距L=l m且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面(纸面)上,右侧cf间接有R=2 Ω的电阻。垂直于导轨跨接一根长l=2 m、质量m=0.8 kg的金属杆,金属杆每米长度的电阻为2 Ω。t=0时刻,宽度a=1.5 m的匀强磁场左边界紧邻金属杆,磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2 T。从t=0时刻起,金属杆(在方向平行于导轨的水平外力F作用下)和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的 ①和②。若金属杆与导轨接触良好,不计导轨电阻,则)( )
A. t=0时刻,R两端的电压为
B. t=0.5 s时刻,金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左
C. t=l.5 s时刻,金属杆所受外力F做功的功率为4.8 W
D. 金属杆和磁场分离前的过程中,从c到f通过电阻R的电荷量为0.5 C
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如图甲,间距L=l m且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面(纸面)上,右侧cf间接有R=2 Ω的电阻。垂直于导轨跨接一根长l=2 m、质量m=0.8 kg的金属杆,金属杆每米长度的电阻为2 Ω。t=0时刻,宽度a=1.5 m的匀强磁场左边界紧邻金属杆,磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2 T。从t=0时刻起,金属杆(在方向平行于导轨的水平外力F作用下)和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的 ①和②。若金属杆与导轨接触良好,不计导轨电阻,则)( )
A. t=0时刻,R两端的电压为
B. t=0.5 s时刻,金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左
C. t=l.5 s时刻,金属杆所受外力F做功的功率为4.8 W
D. 金属杆和磁场分离前的过程中,从c到f通过电阻R的电荷量为0.5 C
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如图甲,间距L=l m且足够长的光滑平行金属导轨cd、ef固定在水平面(纸面)上,右侧cf间接有R=2 Ω的电阻。垂直于导轨跨接一根长l=2 m、质量m=0.8 kg的金属杆,金属杆每米长度的电阻为2 Ω。t=0时刻,宽度a=1.5 m的匀强磁场左边界紧邻金属杆,磁场方向竖直向下、磁感应强度大小B=2 T。从t=0时刻起,金属杆(在方向平行于导轨的水平外力F作用下)和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的 ①和②。若金属杆与导轨接触良好,不计导轨电阻,则)( )
A. t=0时刻,R两端的电压为
B. t=0.5 s时刻,金属杆所受安培力的大小为1N、方向水平向左
C. t=l.5 s时刻,金属杆所受外力F做功的功率为4.8 W
D. 金属杆和磁场分离前的过程中,从c到f通过电阻R的电荷量为0.5 C
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如图,间距为L的足够长光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,虚线MN右侧区域存在磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场。质量均为m、长度均为L、电阻均为R的导体棒a、b,垂直导轨放置且保持与导轨接触良好。开始导体棒b静止于与MN相距为v0处,导体棒a以水平速度v0从MN处进入磁场。不计导轨电阻,忽略因电流变化产生的电磁辐射,运动过程中导体棒a、b没有发生碰撞。求
(1)导体棒b中产生的内能;
(2)导体棒a、b间的最小距离。
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如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上,两导轨间距为,M、P两点间接有阻值为的电阻。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。一根质量为的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,ab在导轨之间的电阻是,电路中其余电阻不计。金属杆ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知重力加速度取。求:
(1)金属杆ab沿导轨向下运动时的最大速度v以及此时杆中电流方向:
(2)若金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热总共为,则流过电阻R的总电荷量q为多少;
(3)金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中,经历的时间t。
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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=0.30m。导轨电阻忽略不计,其间接有固定电阻R=0.40Ω.导轨上停放一质量为m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50T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,使之由静止开始做匀加速直线运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,并获得U随时间t的关系如图乙所示。求:
(1)金属杆加速度的大小;
(2)第2s末外力的瞬时功率。
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如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成角(),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,NQ间接有一个阻值为R的电阻.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为r,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为,则金属棒ab在这一过程中( )
A.加速度大小为
B.下滑位移大小为
C.产生的焦耳热为
D.受到的最大安培力大小为
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成30°角固定放置,导轨间距为1m,导轨所在平面有磁感应强度大小为100T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,导轨的上端M与P间接有电容为200F的电容器。质量为1kg的金属棒b垂直放置在导轨上,对金属棒施加一沿导轨平面向下、大小为10N的恒力F作用,使其由静止开始运动。不计导轨和金属棒的电阻,重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是
A. 金属棒先做变加速运动,后做匀速运动
B. 金属棒运动过程中通过其电流方向从b到,大小恒定为0.1A
C. 金属棒由静止开始运动至t=1s时电容器所带电荷量为10C
D. 金属棒由静止开始运动至t=1s时电容器储存的电场能为25J
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如图,两足够长光滑平行金属导轨固定在水平面(纸面)内,轨间距为l,两根长度也为l的金属杆a、b置于导轨上,两轨之间是匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下。已知两金属杆质量均为m,电阻均为R,若给a杆一个水平向右的初速度v0,两杆在运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好,除两金属杆电阻外,其他电阻忽略不计,则
(1)a杆刚运动时,通过a杆的电流大小;
(2)a杆速度达到稳定时,a杆中产生的总热量。
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