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阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨,滑轨与水平面成α角,匀强磁场垂直滑轨所在的平面,宽窄滑轨的宽度是二倍关系,一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置,彼此接触良好。不计导体棒与滑轨间的摩擦,导体棒从靠近电阻R处由静止释放,在滑至窄滑轨之前已达匀速,其速度为v,窄滑轨足够长。则下列说法正确的是(        )
A.导体棒进入窄滑轨后,一直做匀速直线运动
B.导体棒在窄滑轨上先做减速运动再做匀速运动
C.导体棒在窄滑轨上匀速运动时的速度为2v
D.导体棒在宽窄两滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率之比为1:4
D

试题分析:AB、根据共点力平衡可知,所以,当L突然减小,则有,导体棒开始加速,随着v的增大,安培力也增大,当时,导体棒就匀速运动;错误
C、导体棒在宽滑轨上匀速运动时,当L减半是,v增加到原来的4倍;错误
D、在宽滑轨上匀速运动时,由于,电阻R上产生的热功率;在窄滑轨上匀速运动时,由于,电阻R上产生的热功率,则;正确
故选D
点评:本题解题关键是用到安培力等于重力沿斜面向下的分力,导体棒切割磁感线产生感应电动势,使闭合回路产生感应电流,切割的长度变化,导体棒的速度会相应的变化。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图(甲)所示,一个用粗细均匀同质材料制成的“Д型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,a是与导轨相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在图(甲)所示位置的时刻作为计时起点,则回路的感应电动势E、感应电流I、导体棒所受安培力F和电流产生的焦耳热Q随时间变化的图像正确的是图(乙)中的(    )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图100-1所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是(    )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直于纸面向里,另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置,形成距离为l的正方形。保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为q1、q2、q3、q4,产生的热量分别是Q1、Q2、Q3和Q4,则(    )
A.q1=q2=q3=q4B.q1=q2=2q3=2q4
C.Q1=2Q2=Q3=Q4D.4Q1=2Q2=Q3=2Q4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(6分)如图所示,光滑水平导轨向有方向竖直向下的匀强磁场,质量为1kg的导体棒放在导轨上,在电动机牵引下运动。当导体棒运动了一段时间后,获得稳定的速度为2m/s。牵引导体棒的过程中,电动机两端的理想电压表和理想电流表的读数分别为7V和1A,电动机内阻为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,则电动机的输出功率为     W;导体棒从开始运动至速度达到稳定的过程中产生的热量为10J,求此过程中电动机对外做功的时间为       
      s 。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,磁场的方向竖直向下。MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L1=0.2m,总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0s时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过1s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中,线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。求:

(1)线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第1s内运动的距离x;
(2)线圈ab边的长度L2
(3)ad边刚要进入磁场时,拉力的功率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图(a)所示的螺线管的匝数n=1500,横截面积S=20cm2,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R1=10Ω,R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化,方向水平向右。计算R1上消耗的电功率。
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m,导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻,一根金属棒ab的质量为0.2kg,电阻为0.2Ω,横跨在导轨上并与导轨垂直,整个装置在竖直向上且B=0.5T的匀强磁场中,如图14示,已知ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。用水平恒力F=2N拉动ab,使ab在导轨上平动,若不计导轨电阻,g=10m/s2,求:

(1)棒速达4m/s时,棒的加速度多大?
(2)棒达到最大速度时,棒两端的电压多大及最大速度?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列装置中利用电磁感应现象制成的是
A.电动机B.发电机
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