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161448. (2023•长安区一中•高二下期末) 如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨,固定在同一水平面上,其间距为L=1m,左端通过导线连接一个R=1.5Ω的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。质量m=0.2kg、长度L=1m、电阻r=0.5Ω的均质金属杆垂直于导轨放置,且与导轨接触良好,在杆的中点施加一个垂直于金属杆的水平拉力F,使其由静止开始运动。金属杆运动后,拉力F的功率P=8W保持不变,当金属杆的速度稳定后,撤去拉力F。下列说法正确的是(  )

A.撤去拉力F前,金属杆稳定时的速度为16m/s 

B..从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,通过金属杆的电荷量为0.6C   

C.从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,金属杆前进的距离为1.6m   

D.从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,金属杆上产生的热量为1.8J

共享时间:2023-07-18 难度:5
[考点]
单杆在导轨上有外力作用下切割磁场的运动问题,动量定理在电磁感应问题中的应用,电磁感应过程中的动力学类问题,电磁感应过程中的能量类问题,电磁感应过程中的电路类问题,
[答案]
C
[解析]
解:A.对金属杆受力分析,当金属杆速度稳定时,根据平衡条件有:F=F
根据法拉第电磁感应定律:E=BLv
根据闭合电路欧姆定律:I=
由安培力计算公式可得:F=BIL
由瞬时功率公式可得:P=Fv
联立可得:v=4m/s,故A错误;
B.撤去拉力后,取向右为正方向,由动量定理可得:−BLt=0−mv
通过金属杆的电荷量:q=t
联立解得:q=0.8C,故B错误;
C、设从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,金属杆前进的距离为x,根据电荷量的计算公式可得:q=t=,解得:x=1.6m,故C正确;
D.根据能量守恒定律可知,从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,回路中产生的热为:Q
则金属杆上产生的热量为:QrQ
解得:QR=0.4J,故D错误。
故选:C。
[点评]
本题考查了"单杆在导轨上有外力作用下切割磁场的运动问题,动量定理在电磁感应问题中的应用,电磁感应过程中的动力学类问题,电磁感应过程中的能量类问题,电磁感应过程中的电路类问题,",属于"压轴题",熟悉题型是解题的关键。
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161920. (2022•长安区一中•高二上期末) 如图所示,CD、EF是两条水平放置的电阻可忽略的平行光滑导轨,导轨固定不动,间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R,质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好,则下列说法中正确的是(  )

A.电阻R的最大电流为  

B.电阻R中产生的焦耳热为mgh   

C.磁场左右边界的长度d为  

D.流过电阻R的电荷量为

共享时间:2022-02-27 难度:2 相似度:1.4
160305. (2020•西安中学•二模) CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d,如图所示.导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接.将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处.已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为μ,则下列说法中正确的是(  )

A.电阻R的最大电流为  

B.流过电阻R的电荷量为

C..整个电路中产生的焦耳热为mgh   

D..电阻R中产生的焦耳热为mg(h﹣μd)

共享时间:2020-03-25 难度:2 相似度:1.4
159729. (2021•西安中学•高三上四月) 超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船,如图是电磁船的简化原理图,MN和CD是与电池相连的两个电极,MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生,其独立电路部分未画出),通电的海水会受到安培力的作用,船体就在海水的反作用力推动下向前驶动.以下说法正确的是(  )

A..要使船前进,图中MN应接直流电源的负极 

B.改变超导线圈中的电流方向或电极的正负,可控制船前进或倒退

C.控制超导线圈中的电流大小和电极间的电流大小,就可以控制船只航行的速度大小   

D..该超导电磁船应用的是电磁感应原理

共享时间:2021-02-20 难度:2 相似度:1.4
159414. (2024•西安一中•高二下一月) 如图甲所示,电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为R=1Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量为m=0.3kg、电阻Rab=1Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速释放,下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3m的过程中,其加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示。已知ab进入磁场时的速度v0=3.0m/s,取g=10m/s2。则下列说法正确的是(  )
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A.进入磁场后,金属杆ab中电流的方向由b到a

B.匀强磁场的磁感应强度为2.0T

C.金属杆ab下落0.3m的过程中,通过R的电荷量为0.24C

D.金属杆ab下落0.3m的过程中,R上产生的热量约为0.87J

共享时间:2024-04-19 难度:4 相似度:1.35
160569. (2016•西安中学•四模) 如图1所示,光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L,在A、C之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为5d的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上(与ab边重合),现用一个竖直向上的力F拉导体棒,使它由静止开始运动,已知导体棒离开磁场前已开始做匀速直线运动,导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨电阻不计,F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图2所示,下列判断正确的是(  

A.导体棒离开磁场时速度大小为

B.导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为   

C.离开磁场时导体棒两端电压为 

D..导体棒经过磁场的过程中,电阻R产生焦耳热为

共享时间:2016-04-28 难度:4 相似度:1.35
159410. (2024•西安一中•高二下一月) 如图1所示,光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上,轨道间连接一可变电阻,导体杆与轨道垂直并接触良好(不计杆和轨道的电阻),整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动,两次运动中拉力大小与速率的关系如图2所示。其中,第一次对应直线①,初始拉力大小为F0,改变电阻阻值和磁感应强度大小后,第二次对应直线②,初始拉力大小为2F0,两直线交点的纵坐标为3F0。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比为k、电阻的阻值之比为m、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为n,则k、m、n可能为(  )

A.k=2、m=2、n=2             

C..k=2                      

B..k=        

D.k=2、m=6、n=2

共享时间:2024-04-19 难度:1 相似度:1.2
158814. (2023•西安中学•高二上二月) 手机无线充电技术给用户带来了全新的充电体验,其基本原理是电磁感应:给送电线圈中通以变化的电流,就会在邻近的受电线圈中产生感应电流。某次充电过程可简化为如图甲所示的模型,一个阻值为R、匝数为n的圆形金属受电线圈与阻值为也R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1。在受电线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示(规定图甲中B0的方向为正方向)。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,导线的电阻不计。在0至t1时间内,下列说法正确的是(  )

A.线圈中产生逆时针方向的感应电流  

B..ab两点之间的电势差为

C.线圈中感应电流的大小为 

D..电阻R1上产生热量为

共享时间:2023-12-15 难度:3 相似度:1.07
158986. (2023•西工大附中•高二上二月) 如图所示,有一宽度为2d的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,磁场边界水平。一质量为m,边长为d的正方形金属线框,其总电阻为R,将线框从下边缘距磁场上边界距离为h处由静止释放,线框下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度大小相等,线框从下边缘刚进入磁场到上边缘刚进入磁场运动的时间为t1,线框从上边缘刚进入磁场到下边缘刚穿出磁场运动的时间为t2。已知线框平面始终与磁场方向垂直,其下边缘始终与磁场边界平行,重力加速度为g。则(  )

A.t1>t2

B.线框从下边缘刚进入磁场到下边缘刚穿出磁场过程中通过线框导体横截面的电荷量为

C.线框穿过磁场过程中产生的总热量为4mgd

D.h可能小于

共享时间:2023-12-27 难度:3 相似度:1.07
161635. (2023•高新一中•高二上期末) 德优题库很多人喜欢到健身房骑车锻炼。某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B=0.5T,圆盘半径l=0.3m,圆盘电阻不计,导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连,导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡,某次当后轮匀速转动时,用电压表测得a、b间电压大小U=0.6V。则(  )

A.车速越大时,人骑得越轻松

B.电压表的正接线柱应与b相接

C.该自行车后轮边缘的线速度大小为4m/s

D.该自行车后轮边缘的线速度大小为6m/s

共享时间:2023-02-21 难度:3 相似度:1.07
162454. (2023•高新一中•高二上期中) 如图所示,足够长的光滑导轨OM、ON固定在竖直平面内,电阻不计,两导轨与竖直方向夹角均为30°。空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、长为L的导体棒在竖直向上的拉力F作用下,从O点开始沿y轴向下以大小为v的速度做匀速直线运动,且棒始终与y轴垂直对称,与导轨接触良好。导体棒单位长度电阻值为r,重力加速度为g。则在导体棒从开始运动到离开导轨的过程中,下列说法正确的是(  )

A.导体棒中的感应电流逐渐增大  

B.导体棒沿导轨下落过程中减小的机械能等于导体棒产生的焦耳热

C.通过回路中某横截面上的电荷量为

D.导体棒在导轨上运动时拉力F与y的关系为

共享时间:2023-11-11 难度:5 相似度:0.8
160879. (2025•西安一中•高二上期末) 如图所示,由均匀导线制成的,半径为R的圆环,以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°)时,a、b两点的电势差为(  )

A.BRv   
B.BRv    
C.BRv
D.BRv
共享时间:2025-02-19 难度:2 相似度:0.7
160892. (2025•西安一中•高二上期末) 如图甲所示,水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨固定且间距为L。空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度v0,其速度随时间变化的关系如图乙所示,两金属棒运动过程中,始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m,电阻为R。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是(  )

A.ab棒刚开始运动时,cd棒中的电流方向为d→c   

B..cd棒的质量为  

C.在0~t0时间内,ab棒产生的热量为 

D.在0~t0时间内,通过cd棒的电荷量为

共享时间:2025-02-19 难度:2 相似度:0.7
161026. (2024•师大附中•高二上期末) 如图所示为某精密电子器件防撞装置,电子器件T和滑轨PQNM固定在一起,总质量为m1,滑轨内置匀强磁场的磁感应强度为B。受撞滑块K套在PQ,MN滑轨内,滑块K上嵌有闭合线圈abcd,线圈abcd总电阻为R,匝数为n,bc边长为L,滑块K(含线圈)质量为m2,设T、K一起在光滑水平面上以速度v0向左运动,K与固定在水平面上的障碍物C相撞后速度立即变为零。不计滑块与滑轨间的摩擦作用,ab大于滑轨长度,对于碰撞后到电子器件T停下的过程(线圈bc边与器件T未接触),下列说法正确的是(  )

A.线圈中感应电流方向为abcda   

B.线圈受到的最大安培力为

C..电子器件T做匀减速直线运动

D.通过线圈某一横截面电荷量为

共享时间:2024-02-24 难度:2 相似度:0.7
151762. (2015•西安一中•二模) 德优题库如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则(  )

A.F与t成反比

B.F与t2成正比

C.当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力

D.F0PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,当达到一定值时,QP刚好对轨道无压力

共享时间:2015-03-19 难度:2 相似度:0.7
161641. (2023•高新一中•高二上期末) 德优题库如图所示,竖直放置的I形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度均为B,质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g,则金属杆(  )

A.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间

B.穿过磁场Ⅰ的时间小于在两磁场之间的运动时间

C.穿过两磁场产生的总热量为4mgd

D.穿过两磁场产生的总热量为2mgd

共享时间:2023-02-21 难度:2 相似度:0.7

dygzwlyn

2023-07-18

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