导体在磁场中的运动专题

导体在磁场中的运动专题1.如图1所示，有两根与水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近一个最大速度vm，那么〔〕A.如果B增大，vm将变大B.如果α增大，vm将变大C.如果R增大，vm将变大D.如果m减小，vm将变大2.如图5所示，三角形导轨COD上放一根导体MN，拉动MN使它以速度v匀速平动。如果导轨与棒都是同种材料同种规格的均匀导体，匀强磁场垂直于轨道平面，那么棒MN运动过程中，闭合回路的〔〕A.感应电动势保持不变B.感应电流保持不变C.感应电动势逐渐增大D.感应电流逐渐增大3．如下图，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F．此时〔〕A．电阻R1消耗的热功率为Fv/3B．电阻R2消耗的热功率为Fv/6C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθD．整个装置消耗的机械功率为〔F+μmgcosθ〕v4．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示．当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，能正确表示线圈中感应电动势E变化的是〔〕5.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如下图．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，那么【】××××B××××B××××××××LRabmB．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC．金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F＝D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少BFabRr6.如下图，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m〔质量分布均匀〕的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好到达最大〔运动过程中杆始终与导轨保持垂直〕。设杆接入电路的电阻为BFabRrA.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量7.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如下图.在这过程中().(A)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零(B)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和(C)恒力F与安培力的合力所做的功等于零(D)恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热8．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有一电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为弧电阻可忽略不计的金属棒ab，在沿着斜面、与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度h，如下图，在这个过程中〔〕A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热9．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余局部的电阻不计，灯泡的电阻应为〔〕A．〔2πl2nB〕2/PB．2〔πl2nB〕2/PC．〔l2nB〕2/2PD．〔l2nB〕2/P10．如下图，CDEF是固定的、水平放置的、足够长的“U〞型金属导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中．在导轨上架着一根金属棒ab，在极短时间内给ab棒一个水平向右的速度，棒将开始运动，最后又静止在导轨上，那么ab棒在运动过程中，就导轨是光滑和粗糙两种情况相比拟A．安培力对ab棒做的功相等B．电流通过整个回路所做的功相等C．整个回路产生的总热量相等D．通过ab棒的电量相等11.足够长的光滑金属导轨EF，PQ水平放置，质量为m电阻为R的相同金属棒ab，cd与导轨垂直且接触良好，磁感强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向里如图5所示。图5ⅹⅹ图5ⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹEFPQdbca→FA．安培力对cd做正功使它向右加速运动B．外力F做的功等于克服ab棒上安培力的功C．外力作的功等于回路产生的总热量和系统的动能D．回路电动势先增后减两棒共速时为零θRB图6S12.如图6相距为L的两光滑平行导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的右端接有电阻R〔轨道电阻不计〕，斜面处在一匀强磁场B中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m，电阻为2R的金属棒θRB图6SA．下滑过程电阻R消耗的最大功率为；B．下滑过程电阻R消耗的最大功率为；C．下滑过程安培力做功；D．下滑过程安培力做功。13．甲乙如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻R，其他局部电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架．图乙为一段时间内金属杆中的电流I随时间t的变化关系图象，那么以下选项中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是()14.如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60°斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图12-3-12乙所示〔规定斜向下为正方向〕，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，那么在0~t时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是〔〕15．如下图，在水平桌面上放置两条相距l的平行粗糙且无限长的金属导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连．金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨始终接触良好．整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B.滑杆与导轨电阻不计，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态．现假设从静止开始释放物块，用I表示稳定后回路中的感应电流，g表示重力加速度，设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为f，那么在物块下落过程中()A．物体的最终速度为eq\f((mg－f)R,B2l2)B．物体的最终速度为eq\f(I2R,mg－f)C．稳定后物体重力的功率为I2RD．物体重力的最大功率可能大于eq\f(mg(mg－f)R,B2l2)16．如下图，电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑经一段时间后闭合开关S，那么S闭合后()A．导体棒ef的加速度可能大于gB．导体棒ef的加速度一定小于gC．导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D．导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒17．如下图，AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中．AB、CD的间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻．质量为m长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q，那么()A．初始时刻导体棒所受的安培力大小为eq\f(2B2L2v0,R)B．从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为eq\f(2Q,3)C．当导体棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－2QD．当导体棒再次回到初始位置时，AC间电阻R的热功率为eq\f(B2L2v\o\al(2,0),R)18.如下图，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度到达时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，以下选项正确的选项是[]A．B．C．当导体棒速度到达时加速度为D．在速度到达以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功19．如下图，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，假设外力对环做的功分别为Wa∶Wb，那么Wa∶WbA．1∶4B．1∶2C．1∶1D20、用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如下图.在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电