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考点巩固卷73 导体棒切割磁感线模型(单杆模型和双杆模型)
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考点序号
考点
题型分布
考点1
导体棒切割磁感线模型(单杆模型和双杆模型)
3单选+8多选+3解答
考点01:导体棒切割磁感线模型(单杆模型和双杆模型)(3单选+8多选+3解答)
一、单选题
1.(2023·河南开封·统考一模)如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内,处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,两导轨间距为L,左端接一电阻R,质量为m的金属杆静置于导轨上。现给金属杆一个水平向右的冲量,金属杆运动一段距离后停止,运动过程中金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。不计杆和导轨的电阻,重力加速度为g。则金属杆在运动过程中( )
A.刚开始运动时加速度大小为
B.杆中的电流大小逐渐减小,方向从a流向b
C.金属杆运动的位移为
D.电阻R上消耗的电能为
2.(2023·上海·统考模拟预测)如图所示,有一光滑导轨处于匀强磁场中,一金属棒垂直置于导轨上,对其施加外力,安培力变化如图所示,取向右为正方向,则外力随时间变化图像为( )
A. B.
B. C. D.
3.(2023·福建福州·福建师大附中校考模拟预测)如图所示,足够长的平行金属导轨竖直放置在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中,两根质量相同的导体棒a和b垂直于导轨放置,导体棒与导轨紧密接触且可自由滑动。先固定a,释放b,当b的速度达到时,再释放a,经过时间t后,a的速度也达到,重力加速度为g,不计一切摩擦。以下说法中正确的是( )
A.释放a之前,b运动的时间等于t
B.释放a之前,b下落的高度小于
C.释放a之后的时间t内,a下落的加速度小于g
D.a和b的加速度最终都等于g
二、多选题
4.(2023·江西·校联考模拟预测)如图,间距为L的平行导轨竖直固定放置,导轨上端接有阻值为R的定值电阻,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的宽度均为d,磁场Ⅰ的下边界和磁场Ⅱ的上边界间距为d,磁场的磁感应强度大小均为B。一根质量为m、电阻为R的金属棒由静止释放,释放的位置离磁场Ⅰ的上边界距离为2d,金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,金属棒运动过程中始终保持水平且与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.金属棒刚进入磁场Ⅰ时的速度大小为
B.金属棒刚出磁场Ⅰ时的速度大小为
C.金属棒穿过两个磁场后电阻R中产生的焦耳热为2mgd
D.金属棒穿过磁场Ⅰ所用的时间为
5.(2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考模拟预测)如图甲所示,两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定,间距为,质量为的金属杆垂直放置在轨道上且与轨道接触良好,其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为。间接有阻值为的定值电阻,间接电阻箱。现从静止释放,改变电阻箱的阻值,测得最大速度为,得到与的关系如图乙所示。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度取,则( )
A.金属杆中感应电流方向为指向
B.金属杆所受的安培力的方向沿轨道向上
C.金属杆的质量为
D.定值电阻的阻值为
6.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)如图所示,竖直放置两间距为的平行光滑金属轨道ME和PF(电阻不计),在ABCD、CDEF区域内存在垂直轨道平面的匀强磁MP场,磁感应强度大小,方向如图,图中。两导体棒a、b通过绝缘轻质杆连接,总质量,b棒电阻,a棒电阻不计;现将ab连杆系统从距离AB边高h处由静止释放,a棒匀速通过ABCD区域,最终a棒从进入AB边到穿出EF边的用时0.2s,导体棒与金属轨道垂直且接触良好。(g=10m/s2)( )
A.a棒刚进入ABCD磁场时电流方向是向左方向
B.a棒刚进入ABCD磁场时速度大小
C.
D.a棒以1m/s的速度穿出EF边
7.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)如图(a)所示,左侧接有定值电阻的水平粗糙固定导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度,导轨间距。一质量金属棒在水平拉力F作用下以初速度开始从MN处沿导轨向右运动,金属棒中的电流i与位移x图像如图(b)所示。已知金属棒与导轨间动摩擦因数,,忽略金属棒与导轨电阻,不计电磁辐射,则( )
A.金属棒在处速度为
B.金属棒在处加速度为
C.从开始到处系统产生的总热量为9.5J
D.从开始到处拉力做功为33.5J
8.(2023·湖南郴州·郴州一中校联考模拟预测)如图所示,两条足够长的平行长直导轨MN、PQ固定于绝缘水平面内,它们之间的距离,导轨之间有方向竖直向上、大小的匀强磁场。导轨电阻可忽略不计,导轨左边接有阻值的定值电阻,质量为的导体棒AC垂直放在导轨上,导体棒接入回路中的阻值为。导体