如圖所示,電阻不計的光滑金屬導軌平行放置在傾角為的斜面上,下端接有固定電阻和金屬棒cd,它們的電阻均為R。兩根導軌間寬度為L,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌面向上。質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒ab垂直放置在金屬導軌上,在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下,沿導軌以速率v勻速上滑,而金屬棒cd保持靜止。以下說法正確的是 
A.金屬棒ab中的電流為
B.作用在金屬棒ab上各力的合力做功為零
C.金屬棒cd的質(zhì)量為
D.金屬棒ab克服安培力做功等于整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱
BCD

試題分析:據(jù)題意,ab棒在沿導軌向上勻速運動過程中產(chǎn)生的電動勢為E=BLv,所產(chǎn)生電流為I=2E/R=2BLv/R,所以A選項錯誤;由于ab棒勻速運動過程中受到重力G、支持力N、拉力F和安培力T,這四個力所做總功據(jù)動能定理為wF-wG-wT=0,B選項正確;由于ab棒處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:T=mgsinθ,而T=B2L2v/R,所以有m= B2L2v/Rgsinθ,所以C選項正確;金屬板ab克服安培力做的功就是安培力所做功的多少,安培力所做的功等于電路中所產(chǎn)生的焦耳熱,所以D選項正確。
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

如圖所示,光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接一阻值為R的定值電阻,阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置,其他部分電阻不計.整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向下.t=0時對金屬棒施一平行于導軌的外力F,金屬棒由靜止開始沿導軌向上做勻加速運動.下列關于穿過回路abPMa的磁通量Φ、磁通量的瞬時變化率 、通過金屬棒的電荷量q以及a、b兩端的電勢差U隨時間t變化的圖象中,正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,間距為l的光滑平行金屬導軌與水平面夾角30o,導軌電阻不計,正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直導軌向上。甲、乙兩金屬桿電阻相同、質(zhì)量均為m,垂直于導軌放置。起初甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上,乙在甲上方距甲也為l處,F(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放,釋放同時在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的拉力,使甲金屬桿始終以大小為的加速度沿導軌向下勻加速運動,已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動,重力加速度為g,則以下正確的是
A.每根金屬桿的電阻
B.甲金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中,拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱
C.乙金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中,安培力的功率是
D.乙金屬桿進入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電量為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

長0.1m的直導線在B=1T的勻強磁場中,以10m/s的速度運動,導線中產(chǎn)生的感應電動勢 (     )
A.一定是1VB.可能是0.5VC.可能為零D.最大值為1V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩光滑導軌相距為L,傾斜放置,與水平地面夾角為θ,上端接一電容為C的電容器。導軌上有一質(zhì)量為m長為L的導體棒平行地面放置,導體棒離地面的高度為h,磁感強度為B的勻強磁場與兩導軌所決定的平面垂直,開始時電容器不帶電。將導體棒由靜止釋放,整個電路電阻不計,則(    )
A.導體棒先做加速運動,后作勻速運動
B.導體棒一直做勻加速直線運動,加速度為
C.導體棒落地時瞬時速度
D.導體棒下落中減少的重力勢能轉化為動能,機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,導體棒長為,勻強磁場的磁感應強度為,導體繞過點垂直紙面的軸以角速度勻速轉動,.則端和端的電勢差的大小等于
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距離L=0.5m,其電阻不計,兩導軌及其構成的平面與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置,且都與導軌始終有良好接觸。已知兩金屬棒質(zhì)量均為m=0.02kg,電阻相等且不可忽略。整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應強度B=0.2T,金屬棒ab在平行于導軌向上的力F作用下,沿導軌向上勻速運動,而金屬棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m/s,求:

(1)通過金屬棒cd的電流大小、方向;
(2)金屬棒ab受到的力F大小;
(3)若金屬棒cd的發(fā)熱功率為0.1W,金屬棒ab的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為m的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導軌底端向上滑行,導軌平面與水平面成30°角,兩導軌上端用一電阻R相連,如圖所示.磁場垂直斜面向上,導軌與桿的電阻不計,金屬桿向上滑行到某一高度后又返回到底端.則在此過程中(   )
A.向上滑行的時間大于向下滑行的時間
B.電阻R上產(chǎn)生的熱量向上滑行時大于向下滑行時
C.通過電阻R的電荷量向上滑行時大于向下滑行時
D.桿a、b受到的磁場力的沖量向上滑行時大于向下滑行時

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示裝置中,線圈A、B彼此絕緣繞在一鐵芯上,B的兩端接有一電容器,A的兩端與放在勻強磁場中的導電軌道連接,軌道上放有一根金屬桿ab.要使電容器上板帶正電,金屬桿ab在磁場中運動的情況可能是:

①向右減速滑行 ②向右加速滑行
③向左減速滑行 ④向左加速滑行
以上選項正確的為(   )
A.①④    B.②③    C.①②    D.③④

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