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如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻...

如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则(    )

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A.初始时刻棒受到安培力大小为

B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热小于

C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率小于

D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q

 

ACD 【解析】 试题分析:初始时刻棒受到的力的作用,应该考虑到初始时刻弹簧没有形变,此时棒受力应为安培力,棒产生的感应电动势为E=BLv0,整个回路由棒以及两个并联的阻值为R的电阻组成,所以电流为,则安培力为,所以A正确;B项不能定量计算,但是可以通过定性分析得出将棒向左开始运动运动到最右端分为3个过程,过程一,从初始位置到最左端,过程二,从最左端回到初始位置,过程三,从初始位置到最右端,在整个过程中,不断有动能转化成焦耳热,所以动能不断减小,速度也就不断减小,所以第一个过程产生的焦耳热应该大于整个过程产生的焦耳热的,而整个过程中AB间电阻和CD间电阻产生焦耳热一样多,总量为2Q,所以,第一个过程产生的焦耳热Q1>,故B错误;C中由于动能减少,再回到初始位置时的速度应小于开始运动的初速度,所以此时AB间电阻的功率P<P0,,所以C正确;D项用能量的观点来说明,当棒到达最右端时,所有的动能都转化成了焦耳热和弹簧的弹性势能,整个回路产生的焦耳热为2Q,又由两根弹簧形变量相同,能量在转化过程中总量守恒,所以甲弹簧的弹性势能为Ep=mv20-Q,故D正确,所以该题答案为ACD。 考点:本题考查了电磁感应中的能量转化
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考点分析:
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如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是(   )

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A.金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动

B.a点电势高于b点电势

C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为满分5 manfen5.com

D.当恒力F=4N时,电阻R上消耗的最大电功率为24W

 

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如右图所示,在坐标系xOy中,有边长为a的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处.在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行.t=0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线是下图中的(  )

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现将一边长为l、在如图所示的两平行虚线之间存在着垂直纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,正方形线框abcd的边长为L(L<d)、质量为m、电阻为R。将线框从距离磁场的上边界为h高处由静止释放后,线框的ab边刚进入磁场时的速度为满分5 manfen5.com,ab边刚离开磁场时的速度也为,在线框开始进入到全部离开磁场的过程中(    )

A. 线圈ab边进场阶段一定减速

B. 线圈ab边进场阶段可能匀速

C. 感应电流所做的功为mgd

D. 感应电流所做的功为2mgd

 

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如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有两根竖直放置的平行金属导轨,顶端用一电阻R相连,两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直.一根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动,到某一高度后又向下运动返回到原出发点.整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好,导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计.则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中,下列说法正确的是 (     )

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A.回到出发点的速度v等于初速度v0

B.上行过程中通过R的电量等于下行过程中通过R的电量

C.上行过程中安培力做负功,下行过程中安培力做正功

D.上行过程中R上产生的热量大于下行过程中R上产生的热量

 

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如图甲所示,为一种调光台灯电路示意图,它通过双向可控硅电子器件(不分得电压)实现了无级调节亮度.给该台灯接220V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为(    )

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