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如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导...

如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止.取g=10m/s 2,问:

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(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何?

(2)棒ab受到的力F多大?

(3)当电流通过电路产生的焦耳热为Q=0.2J时,力F做的功W是多少?

 

(1)通过cd棒的电流I是1A,方向d→c. (2)棒ab受到的力F是0.2N. (3)当电流通过电路产生的焦耳热为Q=0.2J时,力F做的功W是0.4J. 【解析】【解析】 (1)棒cd受到的安培力为:Fcd=IlB 棒cd在共点力作用下平衡,则有:Fcd=mgsin30° 由以上两式代入数据,解得:I=1A,方向由右手定则可知由d到c. (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等,有:Fab=Fcd 对棒ab由共点力平衡有:F=mgsin30°+IlB 代入数据解得:F=0.2N (3)设在时间t内电路产生的焦耳热为Q=0.2J,则棒cd产生Q′=0.1J热量,由焦耳定律可知 Q′=I2Rt 设ab棒匀速运动的速度大小为v,则产生的感应电动势为:E=Blv 由闭合电路欧姆定律知:I= 在时间t内,棒ab沿导轨的位移为:x=vt 力F做的功为:W=Fx 综合上述各式,代入数据解得:W=0.4J 答:(1)通过cd棒的电流I是1A,方向d→c. (2)棒ab受到的力F是0.2N. (3)当电流通过电路产生的焦耳热为Q=0.2J时,力F做的功W是0.4J. 考点:导体切割磁感线时的感应电动势;安培力. 专题:电磁感应与电路结合. 分析:(1)对cd研究:cd保持静止,分析受力,由平衡条件求出安培力,即能求出电流. (2)再对棒ab研究,棒ab沿导轨向上匀速运动,由平衡条件求出F. (3)由功能关系求得力F做的功.
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考点分析:
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如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域.重力忽略不计.求:

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(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1

(2)偏转电场中两金属板间的电压U2

(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

 

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(1)用DIS测电源电动势和内电阻电路如图(a)所示,R0为定值电阻.调节电阻箱R,记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I,通过变换坐标,经计算机拟合得到如图(b)所示图线,则该图线选取了     为纵坐标,由图线可得该电源电动势为      V.

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(2)现有三个标有“2.5V,0.6A”相同规格的小灯泡,其I﹣U特性曲线如图(c)所示,将它们与图(a)中电源按图(d)所示电路相连,A灯恰好正常发光,则电源内阻r=      Ω,图(a)中定值电阻R0=      Ω.

 

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如图,有一理想变压器,原副线圈的匝数比为n:1,原线圈接正弦交流电,电压为U,输出端接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R,当输入端接通电源后,电流表读数为I,电动机带动一质量为m的重物匀速上升,重力加速度为g.下列判断正确的是(  )

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A.原线圈中的电流的有效值为nI

B.电动机消耗的功率为I2R

C.变压器的输入功率为满分5 manfen5.com

D.物体匀速上升的速度为满分5 manfen5.com

 

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如图1所示,在足够大空间内存在水平方向的匀强磁场,在磁场中A、B两物块叠在一起置于光滑水平面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘,A、B接触面粗糙.自t=0时刻起用水平恒力F作用在物块B上,由静止开始做匀加速直线运动.图2图象的横轴表示时间,则纵轴y可以表示(  )

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A.A所受洛伦兹力大小    B.B对地面的压力大小

C.A对B压力大小        D.A对B的摩擦力大小

 

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如图(a)所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°固定在地面上,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图(b)所示.已知轨道间距为L=2m,重力加速度取g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计.则(  )

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A.金属杆滑动时产生的感应电流方向是a→b→M→P→a

B.当R=0时,杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势的大小为2V

C.金属杆的质量为m=0.2kg,电阻r=2Ω

D.当R=4Ω时,回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功为0.6J

 

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