如图,两条间距为L的平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一金属棒垂直放置在两导轨上;在MN左侧面积为S的圆形区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt,式中k为常量,且k>0;在MN右侧区域存在一与导轨垂直、磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场。t=0时刻,金属棒从MN处开始,在水平拉力F作用下以速度v0向右匀速运动。金属棒与导轨的电阻及摩擦均可忽略。则
A. 在t时刻穿过回路的总磁通量为 B0Lv0t
B. 电阻R上的电流为恒定电流
C. 在时间△t内流过电阻的电荷量为△t
D. 金属棒所受的水平拉力F随时间均匀增大
高三物理多选题困难题
如图,两条间距为L的平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一金属棒垂直放置在两导轨上;在MN左侧面积为S的圆形区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt,式中k为常量,且k>0;在MN右侧区域存在一与导轨垂直、磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场。t=0时刻,金属棒从MN处开始,在水平拉力F作用下以速度v0向右匀速运动。金属棒与导轨的电阻及摩擦均可忽略。则
A. 在t时刻穿过回路的总磁通量为 B0Lv0t
B. 电阻R上的电流为恒定电流
C. 在时间△t内流过电阻的电荷量为△t
D. 金属棒所受的水平拉力F随时间均匀增大
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如图所示,两条相距为L的光滑平行金属导轨位于水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻,导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab垂直导轨放置并接触良好,接入电路的电阻也为R。若给棒以平行导轨向右的初速度v0,当流过棒截面的电荷量为q时,棒的速度减为零,此过程中棒发生的位移为x。则在这一过程中
A. 当流过棒的电荷为时,棒的速度为
B. 当棒发生位移为时,棒的速度为
C. 在流过棒的电荷量q/2的过程中,棒释放的热量为
D. 定值电阻R释放的热量为
高三物理单选题困难题查看答案及解析
如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度打下B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
(3)如果面积为S的区域的均匀磁场的磁感应强度B1随时间t的变化关系为B1=B0-kt,式中k为大于0的常量,在t=0时刻,均匀磁场垂直于纸面向里。MN(虚线)右侧磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。在t0时刻金属棒以速度v越过MN时,撤掉外力,此后(t>t0)金属棒恰好向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求速度v的大小(用k、S、B0、l表示)。
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如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
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如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面纸面内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界虚线与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为,方向也垂直于纸面向里某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在时刻恰好以速度越过MN,此后向右做匀速运动金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计求:
在到时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
在时刻穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小.
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如图所示,固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨,间距为1m,其左端用导线接有两个阻值为4Ω的电阻,整个装置处在竖直向上、大小为2T的匀强磁场中。一质量为2kg的导体杆MN垂直于导轨放置,已知杆接入电路的电阻为2Ω,杆与导轨之间的动摩擦因数为0. 5。对杆施加水平向右、大小为20N的拉力,杆从静止开始沿导轨运动,杆与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,重力加速度g=10m/s2。则
A. M点的电势高于N点
B. 杆运动的最大速度是10m/s
C. 杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等
D. 当杆达到最大速度时,MN两点间的电势差大小为20V
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如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为L,其左端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好按触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现导体杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始运动,沿导轨运动距离s时,恰好达到最大速度(运动过程中导体杆始终与导轨保持垂直),设导体杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度为g。求:
(1)从静止开始运动距离s过程中回路中产生的焦耳热;
(2)从静止开始运动距离s所需的时间;
(3)若将图中定值电阻R换为电容为C的电容器(开始不带电),其它条件均不变,求在恒力F作用下,导体杆从静止开始运动距离s所需的时间。
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如图所示,两光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为d,其左端接阻值为R的定值电阻,整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置,且接触良好。现给导体棒MN一水平向右的初速度v1,经过时间t,导体棒MN向右运动的距离为x,速度变为v2。不计金属导轨和导体棒MN的电阻。甲、乙两位同学根据以上条件,分别求解在时间t内通过电阻R的焦耳热Q,具体过程如下:
甲同学: 在这段时间内,导体棒MN切割磁感线的感应电动势 所以 | 乙同学: 在导体棒向右运动的过程中,导体棒损失的动能最终转化为电阻R的焦耳热,则有 |
A. 两位同学的解法都正确
B. 两位同学的解法都错误
C. 甲同学的解法正确,乙同学的解法错误
D. 甲同学的解法错误,乙同学的解法正确
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如图,两条间距为L的平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一金属棒垂直放置在两导轨上;在MN左侧面积为S的圆形区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt,式中k为常量,且k>0;在MN右侧区域存在一与导轨垂直、磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场。t=0时刻,金属棒从MN处开始,在水平拉力F作用下以速度v0向右匀速运动。金属棒与导轨的电阻及摩擦均可忽略。则( )
A.在t(t>0)时刻穿过回路的总磁通量为B0Lv0t
B.电阻R上的电流为恒定电流
C.在时间Δt内流过电阻的电荷量为Δt
D.金属棒所受的水平拉力F随时间均匀增大
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