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兩光滑水平軌道放置勻強磁場中，磁場與導軌所在平面垂直，金屬棒ab可沿導軌自由移動，導軌左端M、P接一定值電阻，金屬棒和導軌電阻均不計，現(xiàn)將金屬棒沿導軌由靜止向右拉，若保持拉力F恒定，經時間t1后速度為v，金屬棒受到的磁場力為F1，加速度為a1，最終以速度2v做勻速運動；若保持拉力的功率不變，經過時間t2后，速度為v，金屬棒受到的磁場力為F2，最終也以2v的速度做勻速運動．則（　�。�
A．t1＞t2B．t1=t2C．F1=F2D．F=2F2


A、B、若保持拉力恒定不變，金屬棒以速度2v勻速運動時，則有 F=FA=
B2L2?2v
R
．速度為v時，由牛頓第二定律得 F-
B2L2v
R
=ma1，聯(lián)立兩式得：
B2L2v
R
=ma1．
保持拉力的功率不變，金屬棒以速度2v勻速運動時，則有F=FA=
B2L2?2v
R
，拉力的功率為P=F?2v=
4B2L2v2
R
．
速度為v時，由牛頓第二定律得
P
v
-
B2L2v
R
=ma2，聯(lián)立兩式得：3
B2L2v
R
=ma2．則得：a2=3a1．
由于拉力的功率一定時，金屬棒的加速度較大，其速度從v0增大到v的時間較小，即t1＞t2．故A正確、B錯誤．
C、兩種運動，當速度都為v時，由上知拉力均為F=
B2L2v
R
，故F1=F2，故C正確．
D、由于兩種情況下，最后都是勻速運動，故最終拉力等于安培力：F=BIL=
B2L2?2v
R
．
若保持拉力恒定，速度為v時，磁場力為F1，則F1=
B2L2v
R
=
1
2
F
因為F1=F2，所以F=2F2，故D正確．
故選：ACD．
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，在水平桌面上放置的足夠長的平行金屬導軌間串聯(lián)了一個電容為C、充電后電荷量為Q0的電容器，兩導軌間的距離為L；現(xiàn)將一質量為m的裸導體棒ab放在導軌上，方向與導軌垂直，整個裝置處在豎直方向的勻強磁場中，磁感應強度為B；當閉合開關S后，導體棒ab將向右運動．若導體棒與導軌接觸良好，忽略一切摩擦，則關于磁場方向以及閉合開關S后發(fā)生的現(xiàn)象，下列說法正確的是（　�。�
A．磁場方向豎直向上
B．電容器的電荷量將逐漸減少，直到不帶電
C．導體棒ab先做勻加速運動，然后做勻減速運動，直到靜止不動
D．導體棒ab先做變加速運動，然后做勻速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌，其間距為L，導軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一個阻值為R的定值電阻．平直部分導軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場．質量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止．已知金屬棒與平直部分導軌間的動摩擦因數(shù)為u，金屬棒與導軌間接觸良好．則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（　　）
A．流過金屬棒的最大電流為
Bd
2gh
2R
B．通過金屬棒的電荷量為
BdL
R
C．克服安培力所做的功為mgh
D．金屬棒產生的焦耳熱為
1
2
mg（h-μd）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖1所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，軌距為L=1m，質量為m的金屬桿ab放置在軌道上，其阻值忽略不計．空間存在方向垂直于軌道平面向上的勻強磁場，磁感應強度為B=0.5T．P、M間接有阻值R1的定值電阻，Q、N間接變阻箱R．現(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿ab，改變變阻箱的阻值R，測得桿的最大速度為vm，得到
1
vm
與
1
R
的關系如圖2所示．若軌道足夠長且電阻不計，重力加速度g取l0m/s2．求：
（1）金屬桿開始滑動時加速度值；
（2）金屬桿質量m和定值電阻R1阻值；
（3）當變阻箱R取4Ω，金屬桿ab運動的速度為
vm
2
時，定值電阻R1消耗的電功率．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd，邊長L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω．一根足夠長的絕緣輕質細線跨過兩個輕質光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P，物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上，斜面傾角θ=30°，斜面上方的細線與斜面平行．在正方形線框正下方有一有界的勻強磁場，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m．磁場方向水平，垂直紙面向里，磁感應強度大小B=0.5T．現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運動過程中始終與磁場垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運動，線框剛好能以v=3m/S的速度進入勻強磁場并勻速通過勻強磁場區(qū)域．釋放前細線繃緊，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力．
（1）線框的cd邊在勻強磁場中運動的過程中，c、d間的電壓是多大？
（2）線框的質量m1和物體P的質量m2分別是多大？
（3）在cd邊剛進入磁場時，給線框施加一個豎直向下的拉力F使線框以進入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域，在此過程中，力F做功w=0.23J，求正方形線框cd邊產生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，相距為L的兩條足夠長光滑平行金屬導軌固定在水平面上，導軌由兩種材料組成．PG右側部分單位長度電阻為r0，且PQ=QH=GH=L．PG左側導軌與導體棒電阻均不計．整個導軌處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，磁感應強度為B．質量為m的導體棒AC在恒力F作用下從靜止開始運動，在到達PG之前導體棒AC已經勻速．
（1）求當導體棒勻速運動時回路中的電流；
（2）若導體棒運動到PQ中點時速度大小為v1，試計算此時導體棒加速度；
（3）若導體棒初始位置與PG相距為d，運動到QH位置時速度大小為v2，試計算整個過程回路中產生的焦耳熱．

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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ab是金屬線框的一個可動邊，ab邊長L=0.4m，磁場的磁感強度B=0.1T，當ab邊以速度v為5m/s向右勻速移動時，下列判斷正確的是（　　）
A．感應電流的方向由a到b，感應電動勢的大小為o．2V
B．感應電流的方向由a到b，感應電動勢的大小為o．4V
C．感應電流的方向由b到a，感應電動勢的大小為o．2V
D．感應電流的方向由b到a，感應電動勢的大小為o．4V

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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，當cd桿運動時，ab桿中的電流方向由a向b，則cd桿的運動可能是（　�。�
A．向右加速運動B．向右減速運動
C．向左勻速運動D．向左減速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根質量同為m、電阻同為R、長度同為l的導體棒，用兩條等長的、質量和電阻均可忽略的長直導線連接后，放在距地面足夠高的光滑絕緣水平桌面上，兩根導體棒均與桌邊緣平行，一根在桌面上，另一根移動到靠在桌子的光滑絕緣側面上．整個空間存在水平向右的勻強磁場，磁感應強度為B．開始時兩棒靜止，自由釋放后開始運動．已知兩條導線除桌邊拐彎處外其余部位均處于伸直狀態(tài)，導線與桌子側棱間無摩擦．求：
（1）剛釋放時，導體棒的加速度大�。�
（2）導體棒運動穩(wěn)定時的速度大��；
（3）若從開始下滑到剛穩(wěn)定時通過橫截面的電荷量為q，求該過程中系統(tǒng)產生的焦耳熱．

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