两根光滑金属导轨MNPQ、水平平行固定,MN、之间宽度是PQ、之间宽度的两倍,且均处于竖直向上的匀强磁场中,在MN、导轨上放置质量为2m的金属杆a、在PQ、导轨上放置质量为m的金属杆b,两金属杆平行且始终与导轨垂直接触良好。某时刻金属杆以以初速度v0。水平向右滑行,同时金属杆b由静止释放,当金属杆a滑到位置时,金属杆b的速度大小为,已知足够长,两金属杆最终都在上运动,两金属杆由粗细相同的同种金属材料制成,导轨电阻不计,下列说法正确的是
A. 以金属杆a、b为系统,整个运动过程中动量守恒
B. 金属杆a滑到位置时,速度大小为
C. 最终金属杆a、b一起运动的速度大小为
D. 整个运动过程中,回路产生的焦耳热为
高三物理多选题中等难度题
两根光滑金属导轨MNPQ、水平平行固定,MN、之间宽度是PQ、之间宽度的两倍,且均处于竖直向上的匀强磁场中,在MN、导轨上放置质量为2m的金属杆a、在PQ、导轨上放置质量为m的金属杆b,两金属杆平行且始终与导轨垂直接触良好。某时刻金属杆以以初速度v0。水平向右滑行,同时金属杆b由静止释放,当金属杆a滑到位置时,金属杆b的速度大小为,已知足够长,两金属杆最终都在上运动,两金属杆由粗细相同的同种金属材料制成,导轨电阻不计,下列说法正确的是
A. 以金属杆a、b为系统,整个运动过程中动量守恒
B. 金属杆a滑到位置时,速度大小为
C. 最终金属杆a、b一起运动的速度大小为
D. 整个运动过程中,回路产生的焦耳热为
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如图所示,宽度为 L 的光滑固定金属导轨由水平部分和倾斜部分组成,水平部分足够长,倾斜部分与水平面的夹角为 30° 。导轨水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,倾斜部分处于斜向上与导轨平面垂直的匀强磁场中,两磁场的磁感应强度大小均为 B 。导体棒ab和cd分别置于导轨的倾斜部分上和水平部分上并保持静止,现将导体棒 ab,在距导轨水平部分高度为 h处释放,导体棒ab在到达 MN处之前已达到稳定的运动状态,在导体棒ab到达MN时再释放导体棒 cd ,导体棒 ab在 MN处由倾斜部分进入水平部分时无能量损失.已知导体棒 ab 质量为 m ,电阻为 r ,导体棒 cd 质量也为 m ,电阻为2 r ,导轨电阻忽略不计,当地重力加速度为 g ,求:
(1)导体棒ab到达 MN 之前稳定运动时的速度大小;
(2)整个过程中导体棒ab产生的焦耳热;
(3)整个过程中通过导体棒ab某一横截面的电荷量。
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(15分)如图所示,两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直方向的磁场中,整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4……组成,磁感应强度B1、B2的方向相反,大小相等,即B1=B2=B。导轨左端MP间接一电阻R,质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上,与导轨接触良好,不计导轨的电阻。现对棒ab施加水平向右的拉力,使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v0向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域。
(1)求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q;
(2)求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W;
(3)规定棒中从a到b的电流方向为正,画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象;
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如图所示,两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直方向的磁场中,整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4……组成,磁感应强度B1、B2的方向相反,大小相等,即B1=B2=B。导轨左端MP间接一电阻R,质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上,与导轨接触良好,不计导轨的电阻。现对棒ab施加水平向右的拉力,使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v0向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域。
(1)求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q;
(2)求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W;
(3)规定棒中从a到b的电流方向为正,画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象;
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如图所示,两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直向下的磁场中,整个磁场由个宽度为的条形匀强磁场区域1、2……组成,从左向右依次排列,磁感应强度的大小分别为B.2B.3B……,两导轨左端MP间接入电阻R,金属棒垂直于MN、PQ放在水平导轨上,且与导轨接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.若在不同的磁场区域对金属棒施加不同的拉力,金属棒以恒定的速度向右匀速运动.取金属棒图示位置(即磁场1区左侧)为,则通过的电流、对棒施加的拉力随位移的变化图象是( )
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如图所示,两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直方向的磁场中,整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4……组成,磁感应强度B1、B2的方向相反,大小相等,即B1=B2=B。导轨左端MP间接一电阻R,质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上,与导轨接触良好,不计导轨的电阻。现对棒ab施加水平向右的拉力,使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v0向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域。
(1)求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q;
(2)求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W;
(3)规定棒中从a到b的电流方向为正,画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象;
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