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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒...

两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则( )
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A.金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和保持不变
B.金属棒最后将静止,静止时弹簧伸长量为manfen5.com 满分网
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为F=manfen5.com 满分网
D.金属棒最后将静止,电阻R上产生的总热量为mg•manfen5.com 满分网
金属棒的动能、重力势能、弹簧的弹性势能和内能的总和保持不变.金属棒最后将静止,重力与弹簧的弹力二力平衡,由胡克定律求得弹簧伸长量.由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式.金属棒下落过程中,金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能(金属棒速度不是零时)和电阻R产生的内能. 【解析】 A、根据能量转化和守恒定律得知:金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和不断减小,转化为电路中的内能.故A错误. B、金属棒最后将静止,重力与弹簧的弹力二力平衡,由胡克定律得:弹簧伸长量为x=.故B正确. C、金属棒速度为v时,安培力大小为F=BIL,I=,由以上两式得:F=,故C正确; D、根据能量守恒知:最终金属棒的重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和电路中的内能,棒的重力势能减小为mgx=mg•,故知电阻R上产生的总热量小于mg•.故D错误. 故选BC
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考点分析:
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如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线).两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面.运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力,则( )
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A.v1<v2,Q1<Q2
B.v1=v2,Q1=Q2
C.v1<v2,Q1>Q2
D.v1=v2,Q1<Q2
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如图,光滑斜面的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,ab边的边长为l1,bc边的边长为l2,线框的质量为m,电阻为R,线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为M,斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的ab边始终平行底边,则下列说法正确的是( )
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A.线框进入磁场前运动的加速度为manfen5.com 满分网
B.线框进入磁场时匀速运动的速度为manfen5.com 满分网
C.线框做匀速运动的总时间为manfen5.com 满分网
D.该匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg-mgsinθ)l2
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manfen5.com 满分网一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁强区域,然后穿出磁场区域继续下落,如图所示,则( )
A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程也是匀速运动
B.若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程也是加速运动
C.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程也是减速运动
D.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程是加速运动
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如图所示,在光滑水平面上轻质弹簧的左端与挡板固定,右端与条形磁铁相连,此时磁铁对水平面的压力为N1.现在磁铁正中央上方固定一导体棒,导体棒中通有垂直纸面向外的电流,此时磁铁对水平面的压力为N2.则以下说法中正确的是( )
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A.弹簧长度将变长,N1>N2
B.弹簧长度将变长,N1<N2
C.弹簧长度将不变,N1>N2
D.弹簧长度将不变,N1<N2
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manfen5.com 满分网如图所示,一个水平放置的“∠”型光滑导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒,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向右平动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒反受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图象中正确的是( )
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