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如图所示,两平行导轨间距L=0.1 m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑...

如图所示,两平行导轨间距L=0.1 m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁场磁感应强度B=0.5 T,水平部分没有磁场.金属棒ab质量m=0.005 kg、电阻r=0.02 Ω,运动中与导轨始终接触良好,并且垂直于导轨.电阻R=0.08 Ω,其余电阻不计.当金属棒从斜面上离地高h=1.0 m以上的任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m.取g=10 m/s2,求:

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(1)金属棒在斜面上的最大速度;

(2)金属棒与水平面间的动摩擦因数;

(3)从高度h=1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量.

 

(1)1.0 m/s;(2)0.04;(3)3.8×10-2 J 【解析】 试题分析:(1)到达水平面之前已经开始匀速运动,设最大速度为v,感应电动势E=BLv 感应电流I= 安培力F=BIL 匀速运动时,mgsin θ=F 解得v=1.0 m/s (2)滑动摩擦力f=μmg 金属棒在摩擦力作用下做匀减速直线运动,有f=ma 金属棒在水平面做匀减速直线运动,有v2=2ax 解得μ=0.04(用动能定理同样可以得分) (3)下滑的过程中,由动能定理可得: mgh-W=mv2 安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热W=Q 电阻R上产生的热量:QR=Q 联立解得:QR=3.8×10-2 J 考点:法拉第电磁感应定律;牛顿定律及动能定理。  
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考点分析:
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如图所示,两条电阻不计的平行导轨与水平面成θ角,导轨的一端连接定值电阻R1,匀强磁场垂直穿过导轨平面.一根质量为m、电阻为R2的导体棒ab,垂直导轨放置,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,且R2=2R1.如果导体棒以速度v匀速下滑,导体棒此时受到的安培力大小为F,则以下判断正确的是

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A.电阻R1消耗的电功率为满分5 manfen5.com

B.整个装置消耗的机械功率为Fv

C.整个装置因摩擦而消耗的功率为μmgvcos θ

D.若使导体棒以v的速度匀速上滑,则必须施加沿导轨向上的外力F=2F

 

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如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R,边长为l,自线框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流I的正方向,外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过线框横截面的电荷量为q,其中P-t图像为抛物线,则这些量随时间变化的关系正确的是

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如图所示,用同种电阻丝制成的正方形闭合线框1的边长与圆形闭合线框2的直径相等.m和n是1线框下边的两个端点,p和q是2线框水平直径的两个端点.1和2线框同时由静止开始释放并进入上边界水平、足够大的匀强磁场中,进入过程中m、n和p、q连线始终保持水平.当两线框完全进入磁场以后,下面说法正确的是

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A.m、n和p、q电势的关系一定有Um<Un,Up<Uq

B.m、n和p、q间电势差的关系一定有Umn=Upq

C.进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q1>Q2

D.进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q1=Q2

 

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如图所示,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则

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A.电压表读数减小 B.电流表读数减小

C.质点P将向上运动    D.R3上消耗的功率逐渐增大

 

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如图所示,abcd为一正方形边界的匀强磁场区域,磁场边界边长为L,三个粒子以相同的速度从a点沿对角线方向射入,粒子1从b点射出,粒子2从c点射出,粒子3从cd边垂直射出,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用.根据以上信息,可以确定

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A.粒子1带正电,粒子2不带电,粒子3带负电

B.粒子1和粒子3的比荷之比为2∶1

C.粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为4∶1

D.粒子3的射出位置与d点相距满分5 manfen5.com

 

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试题属性

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