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如图所示,水平面内两光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分...

如图所示,水平面内两光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好.今对金属棒施加一个水平向右的外力F,使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动,依次通过位置bc.若导轨与金属棒的电阻不计,abbc的距离相等,关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是(  )

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A.金属棒通过bc两位置时,外力F的大小之比为1∶满分5 manfen5.com

B.金属棒通过bc两位置时,电阻R的电功率之比为1∶2

C.从ab和从bc的两个过程中,通过金属棒横截面的电荷量之比为1∶1

D.从ab和从bc的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为1∶1

 

BC 【解析】由v2=2ax可知,金属棒通过b、c两位置时,金属棒速度之比为1∶,产生的感应电流之比为1∶,所受安培力之比为1∶,由牛顿第二定律可知,外力F的大小之比不是1∶,选项A错误;由电功率公式P=I2R可知,金属棒通过b、c两位置时,电阻R的电功率之比为1∶2,选项B正确;由法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流定义可得,q=ΔΦ/R,从a到b和从b到c的两个过程中,ΔΦ相等,所以通过金属棒横截面的电荷量之比为1∶1,选项C正确;由焦耳定律,Q=I2Rt=qIR,从a到b和从b到c的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为1∶,选项D错误.  
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考点分析:
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如图所示,回路竖直放在匀强磁场中,磁场的方向垂直于回路平面向外.导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R,当导体AC从静止开始下落后,下面叙述中正确的说法有(  )

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A.导体下落过程中,机械能守恒

B.导体加速下落过程中,导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量

C.导体加速下落过程中,导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能

D.导体达到稳定速度后的下落过程中,导体减少的重力势能大于回路中增加的内能

 

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如图所示,在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟固定的大导体矩形环M相连接,导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触,磁感线垂直于导轨所在平面.若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动,则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内(  )

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A.有自下而上的恒定电流

B.产生自上而下的恒定电流

C.电流方向周期性变化

D.没有感应电流

 

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坐标原点O处有一点状的放射源,它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0yd的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为E满分5 manfen5.com,其中qm分别为α粒子的电荷量和质量;在dy2d的区域内分布有垂直于xOy平面的匀强磁场.ab为一块很大的平面感光板,放置于y2d处,如图所示.观察发现此时恰无粒子打到ab板上.(不考虑α粒子的重力)

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(1)α粒子刚进入磁场时的动能;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被α粒子打中的区域的长度.

 

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如图甲所示,两平行金属板长度l不超过0.2 m,两板间电压U随时间t变化的Ut图象如图乙所示.在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场,磁感应强度B0.01 T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子连续不断地以速度v0105 m/s射入电场中,初速度方向沿两板间的中线OO′方向.磁场边界MN与中线OO′垂直.已知带电粒子的比荷满分5 manfen5.com108 C/kg,粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计.

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(1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度当做恒定的.请通过计算说明这种处理能够成立的理由;

(2)t0.1 s时刻射入电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场,求该带电粒子射出电场时速度的大小;

(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试判断:d的大小是否随时间变化?若不变,证明你的结论;若变化,求出d的变化范围.

 

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在如图所示的直角坐标系中,x轴的上方存在与x轴正方向成45°角斜向右下方的匀强电场,场强的大小为E×104 V/m.x轴的下方有垂直于xOy面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B2×102 T.把一个比荷为满分5 manfen5.com108 C/kg的正电荷从坐标为(0,1)A点处由静止释放.电荷所受的重力忽略不计.

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(1)求电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间;

(2)求电荷在磁场中做圆周运动的半径;(保留两位有效数字)

(3)当电荷第二次到达x轴时,电场立即反向,而场强大小不变,试确定电荷到达y轴时的位置坐标.

 

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