1.(2019·温州模拟)如图所示,一足够长的平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2 kg,接入电路的电阻为1 Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8 T。将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度大小以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6)( )
A.2.5 m/s,1 W B.5 m/s,1 W
C.7.5 m/s,9 W D.15 m/s,9 W
B [小灯泡稳定发光时,导体棒做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:mgsin 37°=μmgcos 37°+,解得v=5 m/s;导体棒产生的感应电动势E=BLv,电路电流I=,灯泡消耗的功率P=I2R,解得P=1 W,故选项B正确。]
2.(2021·江苏省新高考适应性考试)如图所示,光滑的平行长导轨水平放置,质量相等的导体棒L1和L2静止在导轨上,与导轨垂直且接触良好,已知L1的电阻大于L2,两棒间的距离为d,不计导轨电阻,忽略电流产生的磁场。将开关S从1拨到2,两棒运动一段时间后达到稳定状态,则( )
A.S拨到2的瞬间,L1中的电流大于L2
B.S拨到2的瞬间,L1的加速度大于L2
C.运动稳定后,电容器C的电荷量为零
D.运动稳定后,两棒之间的距离大于d
D [电源给电容器充电,稳定后,S拨到2的瞬间,电容器相当于电源和导体棒L1和L2组成闭合电路,由于L1的电阻大于L2,则L1中的电流小于L2中的电流,A错误;S拨到2的瞬间,L1中的电流小于L2中的电流,根据F=BIL可得,则L1的受到的安培力小于L2的安培力,根据牛顿第二定律,L1的加速度小于L2的加速度,B错误;S拨到2后,导体棒L1和L2受到的安培力作用,则导体棒运动,产生电动势,当产生的电动势等于电容器两端的电压时,电路稳定,此时电容器C的电荷量不为零,C错误;S拨到2后,导体棒L1和L2受到的安培力作用,则导体棒运动,当产生的电动势等于电容器两端的电压时,电路稳定,此时导体棒L1和L2的速度相等,因为L1的加速度小于L2的加速度,运动时间相等,则L1的位移小于L2的位移,即运动稳定后,两棒之间的距离大于d,D正确。]