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如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁...

如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻,质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,取g=10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响),求:

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(1)磁感应强度B的大小;

(2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,通过电阻R的电荷量;

(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量.

 

(1)磁感应强度B的大小为0.1T;6 (2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,通过电阻R的电荷量为1C; (3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量为0.26J. 【解析】 试题分析:(1)由图乙知AB段为直线,表示ab棒做匀速直线运动,由斜率求出速度,再根据平衡条件和安培力与速度的关系联立求解B的大小. (2)根据感应电量的公式q=求解电荷量. (3)根据能量守恒定律求解热量. 【解析】 (1)据题图知最终ab棒做匀速直线运动,由乙图的斜率等于速度,可得ab棒匀速运动的速度为:v===7m/s 根据平衡条件得:mg=BIL=BL= 则得:B==×T=0.1T (2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,通过电阻R的电荷量为:q=△t=△t===C=1C (3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,根据能量守恒得:mgx=+Q 又电阻R上产生的热量为:QR=Q=(mgx﹣)=×(0.1×7﹣×0.01×72)=0.26J 答:(1)磁感应强度B的大小为0.1T;6 (2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,通过电阻R的电荷量为1C; (3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量为0.26J. 【点评】本题的切入口是研究位移时间图象的物理意义,明确其斜率等于速度,求得速度,再根据电磁感应的基本规律解题.  
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考点分析:
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面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈,处在如下图所示的匀强磁场内,磁感应强度B随时间t变化的规律是B=0.02t T.电阻R与电容器C并联后接在线圈两端,电阻R=3Ω,电容C=30 μF,线圈电阻r=1Ω.求:

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(1)线圈产生的感应电动势E的大小;

(2)通过R的电流的大小;

(3)电容器所带的电荷量.

 

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如图所示,在宽为l=0.5m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6Ω的直导体,在导轨的两端分别连接两个电阻R1=4Ω、R2=6Ω,其它电阻不计.整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中,如图所示,磁感应强度B=0.1T.当直导体在导轨上以v=6m/s的速度向右运动时,求:

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(1)直导体棒的感应电动势E和两端的电压Uab

(2)流过电阻R1和R2的电流大小.

 

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在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图.PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为满分5 manfen5.com,则下列说法正确的是(  )

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A.此过程中通过线框截面的电量为满分5 manfen5.com

B.此时线框的加速度为满分5 manfen5.com

C.此过程中回路产生的电能为满分5 manfen5.commv2

D.此时线框中的电功率为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab.导轨的一端连接电阻R,其它电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动.则(  )

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A.随着ab运动速度的增大,其加速度也增大

B.外力F对ab做的功等于电路中产生的电能

C.当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率

D.无论ab做何种运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

 

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正三角形导线框abc固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示.规定垂直纸面向里为磁场的正方向,abca的方向为线框中感应电流的正方向,水平向右为安培力的正方向.关于线框中的电流i与ab边所受的安培力F随时间t变化的图象,下列选项正确的是(  )

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A.满分5 manfen5.com    B.满分5 manfen5.com

C.满分5 manfen5.com    D.满分5 manfen5.com

 

 

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