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如图所示,两根足够长的金属导轨放在xOy坐标平面内,03l为一个图形变化周期。两导轨的直线部分平行于x轴,长度为2l。两导轨的曲线部分分别满足:x=12,3…]且凡相交处均由绝缘表面层相隔,两导轨左端通过电阻R连接。坐标平面内有垂直于该平面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,一根平行于y轴的长导体棒沿x轴匀速运动,运动过程中与两金属导轨接触良好,除R外其余电阻都不计。测得电阻R在较长时间t内产生的热量为Q,则导体棒的速度为(??? )

A??????? B

C???????? D

 

【答案】

D

【解析】设导体棒切割磁感线产生的最大电流为I ,在弯曲轨道上切割磁感线产生的有效电流为,由题意可知:,,综上可得。故D项正确。

 

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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