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如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面...

如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=370,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T.将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd处时,其速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离s=2.0m.已知g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:

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(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;

(2)金属棒达cd处的速度大小;

(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量.

 

(1); (2); (3)   【解析】 试题分析:(1)设金属杆的加速度大小为,则:,。 设金属棒达到cd位置时速度大小为、电流为I,金属棒受力平衡,有:,,解得。 (3)设金属棒从ab运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量为Q,由能量守恒,有,解得 。 考点:电磁感应中的能量转化 【名师点睛】本题综合考查了牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律以及能量守恒定律等,综合性较强,对学生的能力要求较高,是一道好题。  
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考点分析:
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把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好接触,当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:

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(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN

(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.

 

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如图甲所示,电阻不计,间距为满分5 manfen5.com的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置到导轨上,ef与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动.现有一根轻杆一端固定在ef中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,ef、ab两棒间距为D.若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化.

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(1)求在0~t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向;

(2)求在t0-2t0时间内导体棒ef产生的热量;

 

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如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好.在两根导轨的端点ce之间连接一电阻,其它部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动(取向右方向为正方向),滑动中杆ab始终垂直于导轨.金属杆受到的安培力用F2表示,则下列关于F1F2随时间t变化的关系图象可能的是(  )

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A        B          C            D

 

 

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如图所示,一个刚性的矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域,然后穿出磁场区域继续下落,已知磁场区域的高度大于线圈的高度,则下列判断中正确的是(  )

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A.若线圈进入磁场时是减速运动,则离开磁场时也是减速运动

B.若线圈进入磁场时是减速运动,则离开磁场时是加速运动

C.若线圈进入磁场时是匀速运动,则离开磁场时也是匀速运动

D.若线圈进入磁场时是加速运动,则离开磁场时也是加速运动

 

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如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,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向上的匀强磁场,磁感应强度为0.8T.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的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)(   

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A.2.5m/s  1W   B.5m/s  1W

C.7.5m/s  9W   D.15m/s  9W

 

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