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(2014•菏泽一模)如图所示,足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,导轨间距为L=1m,其右端连接有定值电阻R=2Ω,整个装置处于垂直导轨平面磁感应强度B=1T的匀强磁场中.一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下,在导轨上由静止开始向左运动,运动中金属棒始终与导轨垂直.导轨及金属棒的电阻不计,下列说法正确的是(  )

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A.产生的感应电流方向在金属棒中由a指向b

B.金属棒向左做先加速后减速运动直到静止

C.金属棒的最大加速度为5m/s2

D.水平拉力的最大功率为200W

 

ACD 【解析】 试题分析:由右手定则判断感应电流的方向.金属棒在拉力和安培力作用下运动,通过分析安培力的变化,判断加速度的变化,即可确定最大加速度.当拉力等于安培力时,速度达到最大,结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及安培力大小公式求出最大速度的大小.由P=Fv求解拉力的最大功率. 【解析】 A、金属棒向左运动切割磁感线,根据右手定则判断得知产生的感应电流方向由a→b,故A正确. B、金属棒所受的安培力先小于拉力,棒做加速运动,后等于拉力做匀速直线运动,速度达到最大,故B错误. C、根据牛顿第二定律得:F﹣=ma,可知,棒的速度v增大,加速度a减小,所以棒刚开始运动时加速度最大,最大加速度为:am===5m/s2.故C正确. D、设棒的最大速度为vm,此时a=0,则有:F=,得:vm==m/s=20m/s 所以水平拉力的最大功率为:Pm=Fvm=10×20W=200W,故D正确. 故选:ACD.
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考点分析:
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(2014•静安区一模)如图所示,MN、GH为足够长平行金属导轨(忽略导轨的电阻),两个相同的金属棒AB、CD垂直放在两导轨上.整个装置在同一水平面内.匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下,若给CD棒一个水平向右的速度,同时给CD棒施加水平向右的外力F,使CD棒保持匀速直线运动状态,AB棒也随之运动,两棒与导轨间的滑动摩擦力f不变,则(  )

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A.AB棒做变加速运动,直到两棒的速度相等

B.AB棒中的电流逐渐减小到某一不为零的稳定值,方向由A到B

C.力F先减小,最终保恒定不变

D.力F的瞬时功率始终大于摩擦力的瞬时功率

 

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(2014•濮阳二模)如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上,一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形,PQ与导轨间无摩擦,PQ左侧有两个固定于水平面的光滑立柱,导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.空间存在竖直方向的运强磁场,磁感应强度大小为B.在t﹣0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,运动中PQ对两个光滑立柱的总压力大小为FN,则下列选项正确的是(  )

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A.FN与t2成正比    B.FN与t成正比

C.F与t2成正比    D.F与t成正比

 

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(2014•石景山区一模)如图所示,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,a的下端离水平地面的高度比b高一些.甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线框,分别位于a、b的正上方,两线框的下端离地面的高度相同.两线框由静止同时释放,穿过磁场后落到地面,下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直.下列说法正确的是(  )

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A.乙线框先落地

B.两线框同时落地

C.穿过磁场的过程中,乙线框产生的热量较少

D.穿过磁场的过程中,两线框产生的热量相同

 

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(2014•禅城区一模)如图所示,足够长的光滑导轨倾斜放置,导轨宽度为L,其下端与电阻R连结,导体棒ab电阻为r,导轨和导线电阻不计,匀强磁场竖直向上.若导体棒ab以一定初速度v0下滑,则棒ab(  )

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A.所受安培力方向水平向右

B.可能以速度v0匀速下滑

C.刚下滑瞬间产生的感应电动势为BLv0

D.减少的重力势能等于电阻R产生的内能

 

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(2014•广东模拟)如图,金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场垂直导轨所在的平面.ab棒在恒力F作用下向右运动,则(  )

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A.安培力对ab棒做正功

B.安培力对cd棒做正功

C.abdca回路的磁通量先增加后减少

D.F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和

 

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