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如图所示,相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨由两种材料组成...

如图所示,相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨由两种材料组成.PG右侧部分单位长度电阻为r0,且PQ=QH=GH=L.PG左侧导轨与导体棒电阻均不计.整个导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B.质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动,在到达PG之前导体棒AC已经匀速.

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(1)求当导体棒匀速运动时回路中的电流;

(2)若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1,试计算此时导体棒加速度;

(3)若导体棒初始位置与PG相距为d,运动到QH位置时速度大小为v2,试计算整个过程回路中产生的焦耳热.

 

(1)当导体棒匀速运动时回路中的电流为; (2)计算此时导体棒加速度为﹣,方向水平向右; (3)整个过程回路中产生的焦耳热为F(d+L)﹣. 【解析】 试题分析:(1)导体棒匀速运动时拉力与安培力平衡,根据安培力公式与平衡条件求解电流; (2)由法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力,根据牛顿第二定律求解加速度; (3)根据功能关系求出整个过程回路中产生的焦耳热. 【解析】 (1)导体棒匀速运动时拉力与安培力平衡,根据平衡条件得:F=BIL, 得:I= (2)导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1,产生的感应电动势为:E=BLv1 闭合回路中总电阻为:R=2Lr0 感应电流为:I= 导体棒AC所受安培力大小为:FA=BIL 联立得:FA== 根据牛顿第二定律得:F﹣=ma 则得:a=﹣,方向水平向右 (3)根据能量守恒定律得:Q=F(d+L)﹣ 答:(1)当导体棒匀速运动时回路中的电流为; (2)计算此时导体棒加速度为﹣,方向水平向右; (3)整个过程回路中产生的焦耳热为F(d+L)﹣. 【点评】本题关键推导出安培力与速度的关系,正确分析功能关系,运用电磁感应与力学基本规律分析.  
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考点分析:
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如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.求:

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(1)请说明线圈中的电流方向;

(2)前4s内的感应电动势;

(3)前4s内通过R的电荷量.

 

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有一内阻未知(约20kΩ~60kΩ)、量程(0~10V)的直流电压表.

①某同学想通过一个多用表中的欧姆档,直接去测量上述电压表的内阻,该多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30,欧姆档的选择开关拨至倍率      挡.先将红、黑表棒短接调零后,选用图1中      方式连接.

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②在实验中,某同学读出欧姆表的读数为      Ω(如图2),这时电压表的读数为      V.计算出欧姆表中电池的电动势为      V.

 

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用如图甲所示的电路图研究灯泡L(2.4V,1.0W)的伏安特性,并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值,检验其标示的准确性.

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(1)在闭合开关S前,滑动变阻器触头应放在      端.(选填“a”或“b”)

(2)根据电路图,请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整.

(3)实验后作出的U﹣I图象如图丙所示,图中曲线弯曲的主要原因是:     

(4)根据所得到的图象如图丙所示,求出它在额定电压(2.4V)下工作时的电阻值R=      Ω,这个测量值比真实值偏      .(选填“大”或“小”)

 

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如图所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上,水平虚线L下方有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度为B.正方形闭合金属线框边长为h,质量为m,电阻为R,放置于L上方一定距离处,保持线框底边ab与L平行并由静止释放,当ab边到达L时,线框速度为v0.ab边到达L下方距离d处时,线框速度也为v0,以下说法正确的是(  )

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A.ab边刚进入磁场时,电流方向为a→b

B.ab边刚进入磁场时,线框加速度沿斜面向下

C.线框进入磁场过程中的最小速度小于满分5 manfen5.com

D.线框进入磁场过程中产生的热量为mgdsinθ

 

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两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R0.整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法正确的是(  )

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A.ab杆所受拉力F的大小为μmg﹣满分5 manfen5.com

B.cd杆所受摩擦力为零

C.回路中的电流强度为满分5 manfen5.com

D.μ与v1大小的关系为μ=满分5 manfen5.com

 

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