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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.

 

AD 【解析】 根据图像可知,设PQ进入磁场匀速运动的速度为v,匀强磁场的磁感应强度为B,导轨宽度为L,两根导体棒的总电阻为R;根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律可得PQ进入磁场时电流 保持不变,根据右手定则可知电流方向Q→P;如果PQ离开磁场时MN还没有进入磁场,此时电流为零;当MN进入磁场时也是匀速运动,通过PQ的感应电流大小不变,方向相反;如果PQ没有离开磁场时MN已经进入磁场,此时电流为零,当PQ离开磁场时MN的速度大于v,安培力大于重力沿斜面向下的分力,电流逐渐减小,通过PQ的感应电流方向相反; A.图像与分析相符,故A正确。 B.图像与分析不符,故B错误。 C.图像与分析不符,故C错误。 D.图像与分析相符,故D正确。  
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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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空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内,圆心OMN上.t=0时磁感应强度的方向如图(a)所示:磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示,则在t=0t=t1的时间间隔内

A.圆环所受安培力的方向始终不变

B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向

C.圆环中的感应电流大小为

D.圆环中的感应电动势大小为

 

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楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?

A. 电阻定律 B. 库仑定律

C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律

 

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如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B0.5T.在匀强磁场区域内,有一对光滑平行金属导轨,处于同一水平面内,导轨足够长,导轨间距L1m,电阻可忽略不计.质量均为mlkg,电阻均为R2.的金属导体棒MNPQ垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好.先将PQ暂时锁定,金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由静止开始以加速度a0.4m/s2向右做匀加速直线运动,5s后保持拉力F的功率不变,直到棒以最大速度vm做匀速直线运动.

(1)求棒MN的最大速度vm

(2)当棒MN达到最大速度vm时,解除PQ锁定,同时撤去拉力F,两棒最终均匀速运动.求解除PQ棒锁定后,到两棒最终匀速运动的过程中,电路中产生的总焦耳热.

(3)若PQ始终不解除锁定,当棒MN达到最大速度vm时,撤去拉力F,棒MN继续运动多远后停下来?(运算结果可用根式表示)

 

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如图所示,竖直放置的光滑导轨GMANHGMHN平行,其中MAN为一半径为r1m的半圆弧,最高点A处断开。GH之间接有电阻为R的小灯泡L,在MN上方区域及CDEF区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B1TMNCD之间的距离为h11.85mCDEF之间的距离为h21.15m,现有质量为m0.7kg的金属棒ab,从最高点A处由静止下落,当金属棒下落时具有向下的加速度a7m/s2,金属棒在CDEF区域内运动过程中小灯泡亮度始终不变,金属棒始终保持水平且与导轨接触良好,金属棒、导轨的电阻均不计,重力加速度g10m/s2。求:

1)金属棒从A处下落时的速度v1大小;

2)金属棒下落到MN处时的速度v2大小;

3)金属棒从A处下落到EF过程中灯泡L产生的热量Q

 

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