如图所示,固定在同一水平面上的两平行金属导轨AB,CD,两端接有阻值相同的两个定值电阻.质量为m的导体棒垂直放在导轨上,轻弹簧左端固定,右端连接导体棒,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.当导体棒静止在OO′位置时,弹簧处于原长状态.此时给导体棒一个水平向右的初速度v0,它能向右运动的最远距离为d,且能再次经过OO′位置.已知导体棒所受的摩擦力大小恒为Ff,导体棒向右运动过程中左侧电阻产生的热量为Q,不计导轨和导体棒的电阻.则( )
A. 弹簧的弹性势能最大为-Q-Ffd
B. 弹簧的弹性势能最大为-2Q-Ffd
C. 导体棒再次回到OO′位置时的动能等于-4Q-2Ffd
D. 导体棒再次回到OO′位置时的动能大于-4Q-2Ffd
高三物理多选题中等难度题
如图所示,固定在同一水平面上的两平行金属导轨AB,CD,两端接有阻值相同的两个定值电阻.质量为m的导体棒垂直放在导轨上,轻弹簧左端固定,右端连接导体棒,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.当导体棒静止在OO′位置时,弹簧处于原长状态.此时给导体棒一个水平向右的初速度v0,它能向右运动的最远距离为d,且能再次经过OO′位置.已知导体棒所受的摩擦力大小恒为Ff,导体棒向右运动过程中左侧电阻产生的热量为Q,不计导轨和导体棒的电阻.则( )
A. 弹簧的弹性势能最大为-Q-Ffd
B. 弹簧的弹性势能最大为-2Q-Ffd
C. 导体棒再次回到OO′位置时的动能等于-4Q-2Ffd
D. 导体棒再次回到OO′位置时的动能大于-4Q-2Ffd
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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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如图所示,ab、cd为两条水平放置且相互平行的金属导轨,相距L,左右两端各连接一阻值为R的定值电阻,轨道中央有一根质量为m的导体棒MN垂直放在两轨道上,与两轨道接触良好,其它电阻不计,整个装置置于磁感应强度为B的匀强磁场中,棒MN在外力作用下做简谐振动,其振动周期为T,振幅为A,通过中心位置速度为,则一个周期内外力做了多少功( )
A. B.
C. D.
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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,两平行的光滑导轨固定在同一水平面内,两导轨间距离为L,金属棒ab垂直于导轨,金属棒两端与导轨接触良好,在导轨左端接入阻值为R的定值电阻,整个装置处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。与R相连的导线、导轨和金属棒的电阻均可忽略不计。用平行于导轨向右的大小为F的力拉金属棒,使金属棒以大小为v的速度向右匀速运动,( )
A. 金属棒ab相当于电源,其a端相当于电源负极
B. 拉力F=
C. 回路中的感应电流沿顺时针方向流动
D. 定值电阻消耗的电功率P=Fv
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