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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,用两根足够长的粗糙金属条折成“┌”型导轨,右端水平,左端树直,与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd与导轨垂直且接触良好。已知ab、cd杆的质量、电阻值均相等,导轨电阻不计,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在水平向右的拉力F作用下沿导轨向右匀速运动时,cd杆沿轨道向下运动,以下说法正确的是(    )
A.cd杆一定向下做匀加速直线运动
B.拉力F的大小一定不变
C.回路中的电流强度一定不变
D.拉力F的功率等于ab棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和

答案
BC
解析

试题分析:由图看出,ab匀速切割磁感线,产生恒定的感应电动势,cd不切割磁感线,不产生感应电动势,回路中感应电流恒定.cd棒竖直方向上受到向下的重力和向上滑动摩擦力f,水平方向受到轨道的支持力N和安培力,则L,可知f大小不变.若重力大于滑动摩擦力,cd杆做匀加速运动,若重力等于滑动摩擦力,cd杆做匀速运动,故A错误,C正确.对于ab杆:水平方向受到F和安培力,安培力大小不变,则知F不变,故B正确.根据能量转化和守恒定律可知:拉力F的功率与cd杆重力功率之和等于两棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和,故D错误.
核心考点
试题【如图所示,用两根足够长的粗糙金属条折成“┌”型导轨,右端水平,左端树直,与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd与导轨垂直且接触良好。已知ab、cd杆的质量、电阻值均】;主要考察你对法拉第电磁感应定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L1=0.2m,电阻R=2Ω的矩形线圈abcd,t=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1 s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场.整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示.

(1)求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第ls内运动的距离x;
(2)写出第2s内变力F随时间t变化的关系式;
(3)求出线圈ab边的长度L2.
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如图所示,在水平面内直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC,其中曲线导轨OA满足方程y=Lsin kx,长度为的直导轨OC与x轴重合,整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中.现有一长为L金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动,已知金属棒单位长度的电阻为R0,除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计,棒与两导轨始终接触良好,则在金属棒运动至AC的过程中(  )
A.感应电动势的瞬时值为e=BvLsin kvtB.感应电流逐渐减小
C.闭合回路消耗的电功率逐渐增大D.通过金属棒的电荷量为

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在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是(  )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化

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如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,测得cd间的的电压如图(b)所示,已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比, 则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是:



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(20分)其同学设计一个发电测速装置,工作原理如图所示。一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=R/3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放,下落h=0.3m时,测得U=0.15V。(细线与圆盘间没有滑动国,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g=10m/s2

(1)测U时,a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?
(2)求此时铝块的速度大小;
(3)求此下落过程中铝块机械能的损失。
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