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两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的...

两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示.在这过程中(  )

A. 作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零

B. 金属棒克服安培力所做的功等于回路中产生的电能和电阻R上的焦耳热之和

C. 恒力F与安培力的合力所做的功等于金属棒机械能的增加量

D. 恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热

 

ACD 【解析】金属棒匀速上滑的过程中,对金属棒受力分析可知,有三个力对棒做功,恒力F做正功,重力做负功,安培力阻碍相对运动,沿斜面向下,做负功。匀速运动时,所受合力为零,故合力做功为零,A正确;克服安培力做多少功就有多少其他形式的能转化为电路中的电能,电能又等于R上产生的焦耳热,故外力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热,D正确。  
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考点分析:
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如图所示,金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行,设整个电路中总电阻为R恒定不变,整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是 

Aab杆中的电流与速率v成正比

B磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比

C电阻R上产生的电热功率与速率v的平方成正比

D外力对ab杆做功的功率与速率v的平方成正比

 

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如图甲所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架。图乙为一段时间内金属杆受到的安培力F随时间t的变化关系,则图中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是(

A.

B.

C.

D.

 

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在匀强磁场中,ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动,如图所示下列情况中,能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是 

Av1=v2,方向都向右              Bv1=v2,方向都向左

Cv1>v2,v1向右,v2向左           Dv1>v2,v1向左,v2向右

 

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三角形导线框abc放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图所示。t=0时磁感应强度方向垂直纸面向里,则在0~4 s时间内,线框的ab边所受安培力随时间变化的图象如图所示(力的方向规定向右为正)(

A.

B.

C.

D.

 

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在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如图所示。已知电容C=30 μF,回路的长和宽分别为l1=8 cm,l2=5 cm,磁感应强度以变化率5×10-2 T/s增大,则 

A电容器的上极板带正电,电荷量为2×10-9 C

B电容器的上极板带负电,电荷量为6×10-9 C

C电容器的上极板带正电,电荷量为6×10-9 C

D电容器的上极板带负电,电荷量为8×10-9 C

 

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