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精英家教网如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面上,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两轨道间有一竖直向下的匀强磁场,开始时,导体棒处于静止状态,剪断细线后,导体棒在运动过程中(  )
分析:剪断细线后,弹簧恢复状态过程中,穿过回路的磁通量增大,将产生感应电流.由楞次定律判断回路中感应电流方向,由左手定则分析导体的安培力方向.分析能量的转化,确定机械能是否守恒.
解答:解:A、弹簧恢复状态过程中,回路磁通量增大,回路中产生感应电流.由于通过两根导体棒所受安培力的方向相反,由左手定则判断得知,两根导体棒所受安培力的方向总是相反的.故A正确.
B、弹簧先释放后收缩,回路的面积先增大后减小,根据楞次定律可知,回路中产生的感应电流方向先沿逆时针,后沿顺时针,两棒所受的安培力方向将发生改变.故B错误.
当回路的面积增大
C、由于电磁感应,回路中产生了内能,系统机械能减小.故C正确.
D、由于回路中产生电能,两棒的机械能不断减小,最终会停止运动.故D错误.
故选AC
点评:本题考查电磁感应基本规律的应用.左手定则、楞次定律、右手定则等要熟练掌握.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,导轨平面与水平面的夹角为θ,导轨的下端接有电阻.当导轨所在空间没有磁场时,使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面,ab上升的最大高度为H;当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时,再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面,ab上升的最大高度为h.两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好.关于上述情景,下列说法中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30°,导轨电阻不计,导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中.两根电阻都为R=2Ω、质量都为m=0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上,与磁场上边界距离为x=1.6m,有界匀强磁场宽度为3x=4.8m.先将金属棒ab由静止释放,金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动,此时立即由静止释放金属棒cd,金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好(取重力加速度g=10m/s2).求:
(1)金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I;
(2)金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q;
(3)两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为L,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,导轨光滑且电阻不计,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感强度为B.开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速,初速大小分别为v0和2v0,求:
(1)从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热.
(2)当ab棒的速度大小变为
v04
,回路中消耗的电功率的可能值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°夹角固定放置,导轨间连接一阻值为6Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计.在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场.导体棒a的质量为ma=0.4kg,电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量为mb=0.1kg,电阻Rb=6Ω;它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好.a、b从开始相距L0=0.5m处同时将它们由静止开始释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时,a正好进入磁场(g取10m/s2,不计a、b之间电流的相互作用).求:
(1)当a、b分别穿越磁场的过程中,通过R的电荷量之比;
(2)在穿越磁场的过程中,a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比;
(3)磁场区域沿导轨方向的宽度d为多大;
(4)在整个过程中,产生的总焦耳热.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?湖南模拟)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为l=0.5m,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°,整个导轨平面处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小B=0.4T,方向垂直导轨平面,在导轨上垂直导轨放置两金属棒ab和cd,长度均为0 5m,cd棒的质量m=0.2kg、电阻R=0.2Ω,不计ab棒和金属导轨的电阻,两棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动.现ab棒在外力作用下,始终以恒定速度v=1.5m/s沿着导轨向上滑动,cd棒则由静止释放,g取10m/s2.求:
(1)刚释放cd棒时cd棒所受合力的大小和方向;
(2)闭合回路中的最大电流和金属棒cd的最终速度.

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