如圖所示，光滑、平行的金屬軌道分水平段（左端接有阻值為R的定值電阻）和半圓弧段兩部分，兩段軌道相切于N和N'點，圓弧的半徑為r，兩金屬軌道間的寬度為d，整個軌道處于磁感應強度為B，方向豎直向上的勻強磁場中．質量為m、長為d、電阻為R的金屬細桿置于框架上的MM'處，
MN
=r．在t=0時刻，給金屬細桿一個垂直金屬細桿、水平向右的初速度v0，之后金屬細桿沿軌道運動，在t=tl時刻，金屬細桿以速度v通過與圓心等高的P和P′；在t=t2時刻，金屬細桿恰好通過圓弧軌道的最高點，金屬細桿與軌道始終接觸良好，軌道的電阻和空氣阻力均不計，重力加速度為g．以下說法正確的是（　�。�
A．t=0時刻，金屬細桿兩端的電壓為Bdv0
B．t=tl時刻，金屬細桿所受的安培力為
B2d2v
2R
C．從t=0到t=t1時刻，通過金屬細桿橫截面的電量為
Bdr
R
D．從t=0到t=t2時刻，定值電阻R產生的焦耳熱為
1
4
mv
20
-
5
4
mgr


A、t=0時刻，金屬細桿產生的感應電動勢為 E=Bdv0，兩端的電壓為 U=
1
2
E=
1
2
Bdv0，故A錯誤．
B、t=tl時刻，金屬細桿的速度與磁場平行，不切割磁感線，不產生感應電流，所以桿不受安培力，故B錯誤．
C、從t=0到t=t1時刻，通過金屬細桿橫截面的電量為 q=
△Φ
2R
=
Bd?2r
2R
=
Bdr
R
，故C正確．
D、在最高點，有mg=m
v2
r
，v=
gr
；從t=0到t=t2時刻，定值電阻R產生的焦耳熱為 Q=
1
2
m
v20
-mg?2r-
1
2
mv2=
1
4
mv
20
-
5
4
mgr，故D正確．
故選：CD
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

粗糙的平行金屬導軌傾斜放置，勻強磁場B垂直于導軌平面，導體棒ab垂直導軌放置由靜止開始下滑，回路中除電阻R外其它電阻不計（軌道足夠長），在ab棒下滑的過程中（　�。�
A．ab的速度先增大，然后減小，最后勻速下滑
B．導體棒ab的加速度越來越小，最后為零
C．導體棒ab下滑過程中，回路中的電流越來越大，最后為零
D．導體棒ab受到的磁場力越來越大，最后等于棒的重力沿斜面的分力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在圖中，設有界勻強磁場的磁感應強度B=0.10T，方向豎直向下，矩形導線框abcd的邊長ab=60cm，bc=40cm，其ad邊在磁場外．線框向右水平勻速運動的速度v=5.0m/s，線框的電阻R=0.50Ω．求：
（1）線框中感應電動勢的大��；
（2）線框中感應電流的大小；
（3）cd邊受到的安培力的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示（俯視），MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長且電阻不計的平行金屬導軌，兩導軌間距L=0.2m，其間有一個方向垂直水平面豎直向下的勻強磁場B1=5.0T．導軌上NQ之間接一電阻R1=0.40Ω，阻值為R2=0.10Ω的金屬桿垂直導軌放置并與導軌始終保持良好接觸．兩導軌右端通過金屬導線分別與電容器C的兩極相連．電容器C緊挨帶有小孔的固定絕緣彈性圓筒，圓筒壁光滑，筒內有垂直水平面豎直向下的勻強磁場B2，O是圓筒的圓心，圓筒的內半徑r=0.40m．

（1）用一個方向平行于MN水平向左且功率P=80W的外力F拉金屬桿，使桿從靜止開始向左運動．已知桿受到的摩擦阻力大小恒為f=6N，求求當金屬桿最終勻速運動時的速度大小；
（2）計算金屬桿勻速運動時電容器兩極板間的電勢差；
（3）當金屬桿處于（1）問中的勻速運動狀態(tài)時，電容器C內緊靠極板D處的一個帶正電的粒子加速后從a孔垂直磁場B2并正對著圓心O進入圓筒中，該帶電粒子與圓筒壁碰撞兩次后恰好又從小孔a射出圓筒．已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電量和能量都不損失，不計粒子的初速度、重力和空氣阻力，粒子的荷質比
q
m
=5×107C/kg，求磁感應強度B2的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導軌左端接有電阻R=8Ω，導軌自身電阻不計．勻強磁場垂直于斜面向上，磁感應強度為B=0.5T．質量為m=0.1kg，電阻為r=2Ω的金屬棒ab由靜止釋放，沿導軌下滑，如圖所示．設導軌足夠長，導軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，受到的摩擦阻力f=0.3N，當金屬棒下滑的高度為h=3m時，恰好達到最大速度，g取10m/s2，求此過程中：
（1）金屬棒的最大速度；
（2）電阻R中產生的熱量；
（3）通過電阻R的電量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，紙面內有一矩形導體閉合線框abcd．邊長ab=2bc，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外，線框兩次勻速地進入磁場，兩次完全進入磁場的時間相同，方向均垂直于MN．第一次ab邊平行MN進入磁場．線框上產生的熱量為Q1，通過線框導體橫截面的電荷量為q1：第二次bc邊平行MN進入磁場．線框上產生的熱量為Q2，通過線框導體橫截面的電荷量為q2，則（　�。�
A．Q1＞Q2q1=q2B．Q1＞Q2q1＞q2
C．Q1=Q2q1=q2D．Q1=Q2q1＞q2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩根固定在水平面上的光滑平行金屬導軌MN和PQ，一端接有阻值為R=4Ω的電阻，處于方向豎直向下的勻強磁場中．在導軌上垂直導軌跨放質量m=0.5kg的金屬直桿，金屬桿的電阻為r=1Ω，金屬桿與導軌接觸良好，導軌足夠長且電阻不計．金屬桿在垂直桿F=0.5N的水平恒力作用下向右勻速運動時，電阻R上的電功率是P=4W．
（1）求通過電阻R的電流的大小和方向；
（2）求金屬桿的速度大小；
（3）某時刻撤去拉力，當電阻R上的電功率為
P
4
時，金屬桿的加速度大小、方向．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一個1000匝的線圈，在0.4秒內通過它的磁通量從0.02wb增加到0.09wb，求線圈中的感應電動勢？如果線圈的電阻式10Ω，把一個電阻990Ω的電熱器連接在它的兩端，通過電熱器的電流時多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示,不可伸長的絕緣輕繩長為R,一端系于O點,另一端系一質量為m、電量為+q的點電荷，點電荷可在xoy平面內繞O點做半徑為R的圓周運動，如圖甲所示，本題計算中忽略點電荷的重力。⑴當點電荷以速率v0沿y方向通過A（R，0）點的瞬間，在空間中加沿x軸正方向的勻強電場E0，要使點電荷能做完整的圓周運動，電場強度E0需滿足何條件？⑵在⑴問中，其他條件不變，將空間中的電場用垂直于xoy平面向里的勻強磁場B0需滿足何條件？⑶變化的磁場周圍激發(fā)感生電場，若上述磁場隨時間均勻，會在點電荷運動的圓形軌道上產生一個環(huán)形電場，其電場線是閉合的，各點場強大小相等�，F(xiàn)在空間加一垂直xoy平面向里的勻強磁場，其磁感強度B變化情況如圖乙所示，t＝0時刻點電荷的速率為v0，輕繩一直處于伸直狀態(tài)。試求0～T時間內，軌道中形成的感生電場E感的大小，并在圖丙中作出點電荷在0～5T時間內v～t圖象，要求寫出主要的分析過程。

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