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如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为,两导轨上端接有电阻...

如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为,两导轨上端接有电阻,阻值,虚线下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为,现将质量为、电阻不计的金属杆ab,从上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻,已知金属板下落的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示,重力加速度,则(  )

A.金属杆刚进入磁场时的速度为

B.下落了时速度为

C.金属杆下落的过程中,在电阻R上产生的热量为

D.金属杆下落的过程中,通过电阻R的电荷量为

 

AC 【解析】 由乙图知,刚进入磁场时,金属杆的加速度大小,方向竖直向上.由牛顿第二定律得:,设杆刚进入磁场时的速度为,则有,联立得:,代入数值有:.故A正确;下落时,通过图象知,表明金属杆受到的重力与安培力平衡有,其中,可得下落时杆的速度代人数值有:.故B错误;从开始到下落的过程中,由能的转化和守恒定律有:,代人数值有,故C正确;杆自由下落的距离满足,解得,所以杆在磁场中运动的距离通过电阻R的电荷量,代人数值有:.故D错误.
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考点分析:
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如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒abcd静止在导轨上.t=0时,棒ab以初速度v0向右滑动.运动过程中,abcd始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v1v2表示,回路中的电流用I表示.下列图像中可能正确的是

A. B. C. D.

 

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如图所示,矩形导线框abcd与固定的水平长直导线AC在粗糙的水平绝缘桌面上,abAC.若导线AC中通有交变电流i2cos10πtA),规定水平向右为电流的正方向,线框始终处于静止状态则下列说法正确的是(  )

A. 该交变电流的有效值为2A

B. t0.1s时,线框中没有感应电流

C. t0.075s时,线框受到的静摩擦力方向垂直指向AC

D. t0.05s时,线框受到的静摩擦力最大

 

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如图所示,一等腰三角形闭合金属框架置于与匀强磁场方向垂直的平面内,其底边与磁场右边界平行,在把框架从磁场中水平向右匀速拉出磁场的过程中,下列关于拉力F随框架顶点离开磁场右边界距离x变化的图象中,正确的是(  )

A. B.

C. D.

 

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如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计.虚线abcd均与导轨垂直,在abcd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场.将两根相同的导体棒PQMN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好.已知PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是

A. B. C. D.

 

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如图所示,整个实验装置悬挂在弹簧测力计下,装置下端有单匝线圈,线圈宽度为,线框下边处在一匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,当线框接通直流电源,电流为时,发现弹簧测力计读数为,保持电流大小不变,改变电流方向,读数变为,求:

1)实验中,安培力的大小是多少?

2)不通电时,弹簧测力计的读数是多少?

3)磁感强度的大小是多少?

4)若用国际单位制的基本单位来表示磁感强度的单位是什么?

 

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