人教版高考物理复习物理知识点练习

《金属棒在电源作用下的运动》金属棒在电源作用下的运动

1单选题

光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,一根质量为m的导体棒ab(电阻不可忽略),用长为l的绝缘细线悬挂,悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态,如图所示,系统空间有匀强磁场.当闭合开关S时,导体棒向右摆起,摆到最大高度时,细线与竖直方向成θ角,则(  )

A
磁场方向一定竖直向下
B
磁场方向竖直向下时,磁感应强度最小
C
导体棒离开导轨前通过电荷量为$\frac {mgl}{E}$(1-cosθ)
D
导体棒离开导轨前电源提供的电能等于mgl(1-cosθ)

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2填空题

如图所示,水平放置的足够长平行导轨MN、PQ的间距为L=0.1m,电源的电动势E=10V,内阻r=0.1Ω,金属杆EF的质量为m=1kg,其有效电阻为R=0.4Ω,其与导轨间的动摩擦因素为μ=0.1,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,现在闭合开关,则(1)闭合开关瞬间,金属杆的加速度为m/s_;(2)金属杆所能达到的最大速度为m/s;(3)当其速度为v=20m/s时杆的加速度为m/s_(g=10m/s_,不计其它阻力).

填空题答案仅供参考

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3多选题

(多选)如图所示.水平放置的足够长光滑金属导轨ab、cd处于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨平面垂直.质量为m、电阻为R的金属棒ef静止于导轨上.导轨的另一端经过开关S与平行板电容器相连,开始时,开关打开,电容器上板带正电,带电量为Q.现闭合开关S,金属棒开始运动,则下列说法正确的有(  )

A
电容器所带电量逐渐减少,最后变为零
B
电容器两板问场强逐渐减小,最后保持一个定值不变
C
金属棒中电流先增大后减小,最后减为零
D
金属棒的速度逐渐增大,最后保持一个定值不变

题目答案

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4多选题

(多选)如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨,左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,右端与半径为L=20cm的光滑圆弧导物相接.导轨宽度为20cm,电阻不计.导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.一根导体棒ab垂于导轨放置,质量m=60g、电阻R=1Ω用长也为20cm的绝缘细线悬挂,导体棒恰好与导轨接触.当闭合开关S后,导体棒沿圆弧摆动,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态.导体棒ab速度最大时,细线与竖直方向的夹角θ=53°(sin53°=0.8,g=10m/s_),则(  )

A
磁场方向一定竖直向上
B
电源的电动势E=8.0V
C
导体棒在摆动过程中所受安培力F=8N
D
导体棒摆动过程中的最大动能为0.08J

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5单选题

如图所示,MN,PQ为平行光滑导轨,导轨间距为L=1m,长度足够长,其电阻忽略不计,与地面成30°角固定,N、Q间接一电阻R′=1.0Ω,M、P端与电池组和开关组成回路,电动势E=3V,内阻r=1.0Ω.导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场,现将一条质量为m=0.08kg,电阻R=1.0Ω的金属棒置于导轨上,并保持金属棒ab水平,当开关S接通后金属棒ab恰静止不动,则(  )

A
磁感应强度大小为0.8T
B
磁感应强度大小为0.1T
C
若打开开关S,让金属棒ab从静止下滑,其最终匀速运动的速度为5m/s
D
若打开开关S,让金属棒ab从静止下滑,其最终匀速运动的速度为10m/s

题目答案

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金属棒在电源作用下的运动