高三物理选择题中等难度题
如图所示，足够长的光滑平行金属导轨CD、EF倾斜放置，其所在平面与水平面间的夹角为θ= 30°，两导轨间距为L，导轨下端分别连着电容为C的电容器和阻值R=2r的电阻．一根质量为m，电阻为r的金属棒放在导轨上，金属棒与导轨始终垂直并接触良好，一根不可伸长的绝缘轻绳一端拴在金属棒中间、另一端跨过定滑轮与质量M=4m的重物相连．金属棒与定滑轮之间的轻绳始终在两导轨所在平面内且与两导轨平行，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨电阻不计，初始状态用手托住重物使轻绳恰处于伸长状态，由静止释放重物，求：（重力加速度大小为g，不计滑轮阻力）
(1)若S1闭合、S2断开，重物的最大速度；
(2)若S1和S2均闭合，电容器的最大带电量；
(3)若S1断开、S2闭合，重物的速度v随时间t变化的关系式．
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如图所示，足够长的光滑平行金属导轨CD、EF倾斜放置，其所在平面与水平面间的夹角为θ= 30°，两导轨间距为L，导轨下端分别连着电容为C的电容器和阻值R=2r的电阻．一根质量为m，电阻为r的金属棒放在导轨上，金属棒与导轨始终垂直并接触良好，一根不可伸长的绝缘轻绳一端拴在金属棒中间、另一端跨过定滑轮与质量M=4m的重物相连．金属棒与定滑轮之间的轻绳始终在两导轨所在平面内且与两导轨平行，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨电阻不计，初始状态用手托住重物使轻绳恰处于伸长状态，由静止释放重物，求：（重力加速度大小为g，不计滑轮阻力）
(1)若S1闭合、S2断开，重物的最大速度；
(2)若S1和S2均闭合，电容器的最大带电量；
(3)若S1断开、S2闭合，重物的速度v随时间t变化的关系式．
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如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1m，cd间、de间、cf间分别接阻值为R＝10Ω的电阻．一阻值为R＝10Ω的导体棒ab以速度v＝4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是（ ）
A．导体棒ab中电流的流向为由a到b
B．ab两端的电压为2V
C．de两端的电压为0V
D．fe两端的电压为2V
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如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨
、
处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为
，导轨的右端接有阻值为
的电阻．一根质量为
，电阻为
的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好．现使金属棒以一定初速度向左运动，它先后通过位置
，
后，到达位置
处刚好静止．已知磁场的磁感应强度为
，金属棒通过、处的速度分别为
、
、、间距离等于、间距离，导轨的电阻忽略不计．下列说法中正确的是（ ）
A. 金属棒运动到处时通过电阻的电流方向由
指向
B. 金属棒运动到处时通过电阻的电流方向由指向
C. 金属棒在
过程与
过程中，安培力对金属棒做的功相等
D. 金属棒在过程与过程中，安培力对金属棒的冲量相等
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如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为
，导轨左端连接一个阻值为
的定值电阻R，将一根质量为
的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻
，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为
。若棒以
的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为
，从此时开始计时，经过
金属棒的速度稳定不变，试求：
（1）金属棒的最大速度；
（2）金属棒速度为
时的加速度；
（3）求从开始计时起内电阻R上产生的电热。
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如图，两足够长的光滑平行导轨水平放置，处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属杆中点链接，弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0，第一次运动到最右端时，棒的加速度为a，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹性限度内，重力加速度为g，求：
（1）金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
（2）金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过R的电荷量q；
（3）金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，R上产生的热量Q。
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如图，两足够长的光滑平行导轨水平放置，处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属杆中点链接，弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0，第一次运动到最右端时，棒的加速度为a，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹性限度内，重力加速度为g，求：
（1）金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
（2）金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过R的电荷量q；
（3）金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，R上产生的热量Q。
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如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动，它先后经过位置a、b后，到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B，金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2，a、b间距离等于b、c间距离，导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是（ ）
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的
倍
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如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动，它先后经过位置a、b后，到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B，金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2，a、b间距离等于b、c间距离，导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍
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