如图所示,在水平面内有两根间距为d的光滑长直导轨ab、cd,b、d之间连接一个阻值为R的定值电阻,一根电阻也为R的导体棒MN垂直放置在导轨上,整个装置处于磁感应强度为B的竖直方向匀强磁场中。现对导体棒MN施加一个向右的力F,使其以速度v向右匀速运动,设MN两端电压为U,R上消耗的功率为P,导轨电阻不计下列结论正确的是( )
A. U=,电流从b经过定值电阻R流向d
B. U=,电流从d经过定值电阻R流向b
C. P=Fv
D. P=
高二物理多选题中等难度题
如图所示,在水平面内有两根间距为d的光滑长直导轨ab、cd,b、d之间连接一个阻值为R的定值电阻,一根电阻也为R的导体棒MN垂直放置在导轨上,整个装置处于磁感应强度为B的竖直方向匀强磁场中。现对导体棒MN施加一个向右的力F,使其以速度v向右匀速运动,设MN两端电压为U,R上消耗的功率为P,导轨电阻不计下列结论正确的是( )
A. U=,电流从b经过定值电阻R流向d
B. U=,电流从d经过定值电阻R流向b
C. P=Fv
D. P=
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨间距为L,在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻。有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上,弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置。现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开,导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处。已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep,在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好,导体棒ab的电阻r=R,导轨电阻不计,则下列说法中正确的是( )
A. 导体棒ab在运动过程中能产生交变电流
B. 定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半
C. 导体棒ab向右运动时安培力做负功,向左运动时做正功
D. 导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨间距为L,在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻。有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上,弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置。现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开,导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处。已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep,在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好,导体棒ab的电阻r=R,导轨电阻不计,则下列说法中正确的是( )
A. 导体棒ab在运动过程中能产生交变电流
B. 定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半
C. 导体棒ab向右运动时安培力做负功,向左运动时做正功
D. 导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨间距为L,在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻。有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上,弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置。现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开,导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处。已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep,在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好,导体棒ab的电阻r=R,导轨电阻不计,则下列说法中正确的是( )
A. 导体棒ab在运动过程中能产生交变电流
B. 定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半
C. 导体棒ab向右运动时安培力做负功,向左运动时做正功
D. 导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,两根水平放置的平行光滑导轨上,有两根可以移动的、垂直导轨的导体棒ab和cd,导轨的间距为25cm,ab棒、cd棒和导轨右端连接的电阻的阻值均为2Ω,导轨的电阻不计。现将cd棒用一根细绳水平拉住,细绳所能承受的最大拉力为2N。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为4T。今在棒ab上作用一个与导轨平行向右的恒力F,直到细绳被拉断。则细绳被拉断时,cd棒中电流强度的大小为__________A,ab棒的速度大小为___________m/s。
高二物理填空题简单题查看答案及解析
如图甲所示,光滑平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨左右两端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒的电阻r=0.5Ω,导轨的电阻均不计。导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L,从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图乙所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求:
(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E。
(2)棒在运动过程中,为维持棒的运动所需的最大外力F。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图B.所示,已知在时刻t导体棋睥瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
高二物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图B.所示,已知在时刻t导体棋睥瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,平行长直光滑金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直导轨放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计.导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场,磁场区域的边界满足曲线方程y=0.4sin(x)(0≤x≤0.4m,y的单位:m),磁感应强度B的大小随时间t变化的规律如图乙所示.零时刻开始,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场,若使棒在外力F作用下始终以速度v=2m/s做匀速直线运动,求:
(1)棒进入磁场前,回路中的电流的方向;
(2)棒在运动过程中外力F的最大功率;
(3)棒通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定放置在同一水平面上的两根平行长直金属导轨的间距为d,导轨右端接有阻值为R的电阻,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一根质量为m的导体杆ab垂直于导轨放置,且与导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左且垂直于杆的恒力F的作用下由静止开始沿导轨运动的距离为l时,速度恰好达到最大,已知在运动过程中杆始终与导轨保持垂直.设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.在此过程中()
A. 杆的最大速度为
B. 通过电阻R的电荷量为
C. 恒力F做的功与摩擦力做的功的代数和等于杆的动能的变化量
D. 恒力F做的功与安培力做的功的代数和大于杆的动能的变化量
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析