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(2014•许昌三模)如图所示,电阻不计的刚性U型金属导轨放在光滑水平面上,导轨...

(2014•许昌三模)如图所示,电阻不计的刚性U型金属导轨放在光滑水平面上,导轨上连有电阻R.质量为m、电阻不计的金属杆ab可在导轨上滑动,滑动时保持与导轨垂直.金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.导轨右边的左方为一个均强磁场区域,磁场方向垂直于水平面,导轨的右边恰在均强磁场右边边界处.现有一位于导轨平面内且与导轨平行的向右方向的拉力作用于金属杆ab上,使之从静止开始在导轨上向右做加速运动.已知拉力的功率恒为P,经过时间t,金属杆在导轨上相对导轨向右滑动的位移为x,重力加速度为g.在此过程中,下列说法正确的是(  )

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A.拉力做的功为Pt+μmgx

B.电阻R中所产生的电能为Pt﹣μmgx

C.金属杆克服安培力做的功为Pt

D.金属杆和导轨之间由于摩擦而产生的热量为μmgx

 

D 【解析】 试题分析:金属杆向右加速运动的同时,U型金属导轨受到金属杆的摩擦力,也会向右运动,根据W=Pt求出拉力做功的大小,结合能量守恒求出电阻R产生的电能;通过金属杆和U型框架的相对路程求出摩擦产生的热量. 【解析】 A、因为拉力的功率恒为P,则拉力做功的大小W=Pt.故A错误. B、根据能量守恒知,拉力做功一部分转化为金属杆的动能,一部分转化为电阻R上产生的电能,还有一部分转化为摩擦产生的内能,即Pt=,可知.故B错误. C、拉力做功的大小与金属杆克服安培力做功的大小不等,则克服安培力做功不等于Pt.故C错误. D、因为金属杆和导轨间的相对路程为x,则摩擦产生的热量为μmgx.故D正确. 故选:D.
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考点分析:
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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

 

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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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