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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd.边长ab=2bc,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地进入磁场,两次完全进入磁场的时间相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1:第二次bc边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则(  )
A.Q1>Q2q1=q2B.Q1>Q2q1>q2
C.Q1=Q2q1=q2D.Q1=Q2q1>q2

答案
设ab和bc边长分别为Lab,Lbc,若假设穿过磁场区域的时间为t.
第一次:Q1=BI1Lab•Lbc=
B2
L2ab
v1
R
•Lbc=
B2
L2ab
Lbc
t
R
•Lbc=
B2
L2ab
L2bc
tR

q1=I1△t=
△Φ
R
=
BLabLbc
R

同理可以求得:
Q2=BI2Lbc•Lab=
B2
L2ab
L2bc
tR

q2=I2△t=
△Φ
R
=
BLabLbc
R

因此:Q1=Q2,q1=q2,故C正确,ABD错误.
故选:C.
核心考点
试题【如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd.边长ab=2bc,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地进入磁场,两次完全进入磁场的时间相同,方】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,MN、GH为足够长平行金属导轨(忽略导轨的电阻),两个相同的金属棒AB、CD垂直放在两导轨上.整个装置在同一水平面内.匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下,若给CD棒一个水平向右的速度,同时给CD棒施加水平向右的外力F,使CD棒保持匀速直线运动状态,AB棒也随之运动,两棒与导轨间的滑动摩擦力f不变,则(  )
A.AB棒做变加速运动,直到两棒的速度相等
B.AB棒中的电流逐渐减小到某一不为零的稳定值,方向由A到B
C.力F先减小,最终保恒定不变
D.力F的瞬时功率始终大于摩擦力的瞬时功率

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如图所示,水平面上有一对平行光滑金属导轨,导轨左端串有一电阻R,金属杆ab垂直平放在两导轨上,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,忽略导轨的电阻,但ab杆的质量和电阻都不能忽略.现给ab杆施以水平向右的恒力F,在ab杆从静止开始向右运动过程中,外力F做的功______(选填:“大于”、“等于”或“小于”)整个电路消耗的电功,磁场对ab杆作用力的功率______(选填:“大于”、“等于”或“小于”)电阻R上消耗的电功率.
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如图,MN、PQ为固定在同一竖直平面内的两根水平导轨,两导轨相距d=10cm,导轨电阻不计.ab、ef为两根金属棒,ab的电阻R1=0.4Ω,质量m1=1kg,ef的电阻R2=0.6Ω,质量m2=2kg.金属棒ab竖直立于两导轨间,可沿着导轨在水平方向平动.金属棒ef下端用铰链与导轨PQ链接,可在两导轨间转动,ef的上端与导轨MN的下表面搭接,金属棒ef与导轨成60°角.两棒与导轨保持良好接触,不计各处摩擦.整个装置处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨的水平磁场中.t=0时起,给金属棒ab施加一水平向左的力F1,使金属棒ab向左运动,同时给金属棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F2(F2在图示竖直平面内),F2随时间的变化满足:F2=(0.01t+5)N,在金属棒ab向左运动的过程中,金属棒ef与导轨MN保持搭接但恰好无压力.重力加速度g取10m/s2.试求:
(1)金属棒ab的速度随时间变化的关系式,并说明其运动性质.
(2)在0~5s内,通过金属棒ab的电量.
(3)第5s末,F1的瞬时功率.
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间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角为30°,导轨的电阻不计,导轨的N、Q端连接一阻值为R的电阻,导轨上有一根质量一定、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置,导体棒上方距离L以上的范围存在着磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直的匀强磁场.现在施加一个平行斜面向上且与棒ab重力相等的恒力,使导体棒ab从静止开始沿导轨向上运动,当ab进入磁场后,发现ab开始匀速运动,求:
(1)导体棒的质量;
(2)若进入磁场瞬间,拉力减小为原来的一半,求导体棒能继续向上运动的最大位移.
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如图所示,光滑、平行的金属轨道分水平段(左端接有阻值为R的定值电阻)和半圆弧段两部分,两段轨道相切于N和N"点,圆弧的半径为r,两金属轨道间的宽度为d,整个轨道处于磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中.质量为m、长为d、电阻为R的金属细杆置于框架上的MM"处,


MN
=r.在t=0时刻,给金属细杆一个垂直金属细杆、水平向右的初速度v0,之后金属细杆沿轨道运动,在t=tl时刻,金属细杆以速度v通过与圆心等高的P和P′;在t=t2时刻,金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点,金属细杆与轨道始终接触良好,轨道的电阻和空气阻力均不计,重力加速度为g.以下说法正确的是(  )
A.t=0时刻,金属细杆两端的电压为Bdv0
B.t=tl时刻,金属细杆所受的安培力为
B2d2v
2R
C.从t=0到t=t1时刻,通过金属细杆横截面的电量为
Bdr
R
D.从t=0到t=t2时刻,定值电阻R产生的焦耳热为
1
4
mv
20
-
5
4
mgr

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