如图所示,电阻不计的两光滑导轨沿斜面方向平铺在绝缘斜面上,斜面倾角为θ,导轨间距为L,导轨中部和下方各有一边长为L的正方形匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B、方向均垂直斜面。质量为m的金属棒ab水平放置在下方磁场区域中,质量未知的金属棒cd水平放置于上方某处。某时刻由静止释放cd棒,当cd棒刚进入导轨中部的磁场区域时由静止释放ab棒,之后cd棒恰好匀速穿过中部的磁场区域而ab棒静止不动,已知两金属棒的电阻均为R,重力加速度为g。则
A. 上、下两磁场方向相同
B. cd棒的质量为m
C. cd棒通过导轨中部的磁场区域的过程中,克服安培力做功为mgLsinθ
D. cd棒的释放点到导轨中部磁场上边界的距离为
高三物理多选题中等难度题
如图所示,电阻不计的两光滑导轨沿斜面方向平铺在绝缘斜面上,斜面倾角为θ,导轨间距为L,导轨中部和下方各有一边长为L的正方形匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B、方向均垂直斜面。质量为m的金属棒ab水平放置在下方磁场区域中,质量未知的金属棒cd水平放置于上方某处。某时刻由静止释放cd棒,当cd棒刚进入导轨中部的磁场区域时由静止释放ab棒,之后cd棒恰好匀速穿过中部的磁场区域而ab棒静止不动,已知两金属棒的电阻均为R,重力加速度为g。则
A. 上、下两磁场方向相同
B. cd棒的质量为m
C. cd棒通过导轨中部的磁场区域的过程中,克服安培力做功为mgLsinθ
D. cd棒的释放点到导轨中部磁场上边界的距离为
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如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上,导轨间距为L,电阻忽略不计且足够长,以宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B.另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d<L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流.将整个装置置于导轨上,开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处.由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零.重力加速度为g.
(1)求刚释放时装置加速度的大小;
(2)求这一过程中线框中产生的热量;
(3)之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动.求稳定后装置运动的最高位置与最低位置之间的距离.
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如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上,导轨间距为L,电阻忽略不计且足够长,以宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B.另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d<L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流.将整个装置置于导轨上,开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处.由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零.重力加速度为g.
(1)求刚释放时装置加速度的大小;
(2)求这一过程中线框中产生的热量;
(3)之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动.求稳定后装置运动的最高位置与最低位置之间的距离.
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(16分)如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角的光滑绝缘斜面上,导轨间距L,导轨电阻忽略不计且足够长,一宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B。另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d <L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流,将整个装置置于导轨上。开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处,由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零,之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动。已知B=2.5T,I=0.8A,L=0.5m,m=0.04kg,d=0.38m,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)装置被释放的瞬间,导线棒加速度的大小;
(2)从装置被释放到线框下边运动到磁场上边界MN处的过程中,线框中产生的热量;
(3)装置作稳定的往复运动后,导体棒的最高位置与最低位置之间的距离。
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如图所示,电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为1m。导轨中部有一个直径也为1m的圆形匀强磁场区域,与两导轨相切于M、N两点。磁感应强度大小为1T、方向竖直向下,长度略大于1m的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中,并与区域圆直径MN重合。金属棒的有效电阻为,以劲度系数为 的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连,另一端固定在墙壁上,此时弹簧恰好处于原长。两导轨通过一阻值为的电阻与一电动势为4V、内阻为的电源相连,导轨电阻不计。若开关S闭合一段时间后,金属棒停在导轨上的某一位置,则该位置到MN的距离为
A. 0.3m
B. 0.35m
C. 0.4m
D. 0.45m
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如图所示,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨间距为L,导轨下端接有阻值为R的电阻,导轨电阻不计。斜面处在方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中,电阻不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F作用。已知金属棒从静止开始沿导轨下滑,它在滑下高度h时的速度大小为v,重力加速度为g,则在此过程中( )
A. 金属棒损失的机械能为
B. 金属棒克服安培力做的功为
C. 电阻R上产生的焦耳热为
D. 电阻R通过的电荷量为
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