如图所示,两金属导轨平行放置,空间中存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,金属棒MN跨放于导轨上,金属棒与导轨间的夹角为θ。当开关S闭合时,导线框中的电流为I。已知MN接入电路的长度为L,则MN所受安培力的大小为( )
A. B. C. D.
高二物理单选题简单题
如图所示,MN、PQ为两条平行的光滑金属直导轨,导轨平面与水平面成θ=30°,M、P之间接有电阻箱R,导轨所在空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r,现从静止释放金属杆ab,测得最后的最大速度为v1,已知轨道间距为L,重力加速度取g,轨道足够长且电阻不计,求:
(1)电阻箱接入电路的电阻多大?
(2)若当金属棒下滑的距离为s时,金属棒的加速度大小为a,则此时金属棒运动的时间为多少?
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如图所示,光滑的水平平行金属导轨间距为 L,导轨电阻忽略不计。空间存在垂直于导 轨平面竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,轻质导体棒 ab 垂直导轨放置,导体棒 ab 的电阻为 r,与导轨之间接触良好。两导轨之间接有定值电阻,其阻值为 R,轻质导体棒中间系一轻细线,细 线通过定滑轮悬挂质量为 m 的物体,现从静止释放该物体,当物体速度达到最大时,下落的高度为 h, 在本问题情景中,物体下落过程中不着地,导轨足够长,忽略空气阻力和一切摩擦阻力,重力加速度 为 g。求:
(1)物体下落过程的最大速度 vm;
(2)物体从静止开始下落至速度达到最大的过程中,电阻 R 上产生的电热 Q;
(3)物体从静止开始下落至速度达到最大时,所需的时间 t。
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如图所示,光滑的水平平行金属导轨间距为 L,导轨电阻忽略不计。空间存在垂直于导 轨平面竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,轻质导体棒 ab 垂直导轨放置,导体棒 ab 的电阻为 r,与导轨之间接触良好。两导轨之间接有定值电阻,其阻值为 R,轻质导体棒中间系一轻细线,细 线通过定滑轮悬挂质量为 m 的物体,现从静止释放该物体,当物体速度达到最大时,下落的高度为 h, 在本问题情景中,物体下落过程中不着地,导轨足够长,忽略空气阻力和一切摩擦阻力,重力加速度 为 g。求:
(1)物体下落过程的最大速度 vm;
(2)物体从静止开始下落至速度达到最大的过程中,电阻 R 上产生的电热 Q;
(3)物体从静止开始下落至速度达到最大时,所需的时间 t。
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如图所示,MN、PQ两条平行的固定光滑金属轨道与水平面夹角为θ=30°,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度大小为B=0.5 T.金属杆ab水平放置在轨道上,且与轨道垂直,金属杆ab接入电路的阻值r =2Ω ,金属杆的质量m=0.2kg.已知轨道间距L=2 m,取重力加速度g=10 m/s2,轨道足够长且电阻不计.现从静止释放杆ab,则:
(1)当电阻箱接入电路的电阻为0时,求杆ab匀速下滑时的速度大小;
(2)若不断改变电阻箱的阻值R,试画出杆最终匀速下滑速度vm与电阻箱阻值R的图像;
(3)若变阻箱R=4Ω,当金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时,ab棒消耗的电功率多大.
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如图所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距离为L,仅在虚线MN以下的空间存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直导轨面向里,导轨上端跨接一定值电阻R,质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将金属棒从导轨O处由静止释放,刚进入磁场时速度为v,到达磁场中P处时金属棒开始做匀速直线运动,O点和P点到MN的距离相等,求:
(1)求金属棒刚进入在磁场时所受安培力F1的大小;
(2)求金属棒运动到P处的过程中,电阻上共产生多少热量?
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如图所示,平行金属导轨AB、CD足够长,间距为L,倾角为θ,上端接有阻值为R的电阻(导轨电阻不计)。空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B。金属棒ab垂直于导轨放置,与导轨间的动摩擦因数为μ,质量为m,阻值为r。金属棒ab从静止开始沿导轨下滑,已知金属棒下滑距离x时达到最大速度。重力加速度为g。求:
(1)金属棒ab的最大速度;
(2)金属棒下滑x的过程中,通过电阻R的电荷量。
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如图所示,有一宽度为的足够长的固定U形平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面的夹角为,空间存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与导轨平面垂直。将根质量为。电阻为的金属棒ab垂直放在导轨上,ab始终与导轨接触良好。用平行于导轨平面的拉力F作用于ab上,使ab由静止开始沿导轨向上运动,拉力F的功率始终为6W,当ab棒运动了获得稳定速度,在此过程中,ab棒产生的热量为,不计导轨电阻,取求
棒达到的稳定速度;
棒从静止开始到达到稳定速度的时间内,通过ab棒横截面的电荷量。
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如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距L,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向垂直导轨平面向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向垂直导轨平面向下.当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上,若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的电热为Q,求:
(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;
(2)导体棒EF上升的最大高度.
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如图所示,左侧闭合电路中的电流大小为I1,ab为一段长直导线;右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd,在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN,当导体棒沿导轨匀速运动时,可以在cd上产生大小为I2的感应电流。已知I1> I2,不计匀强磁场对导线ab和cd的作用,用f1和f2分别表示导线cd 对ab的安培力大小和ab对cd的安培力大小,下列说法中正确的是( )
A. 若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2
B. 若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2
C. 若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2
D. 若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2
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