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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为α...

如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为α,导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中R2为一电阻箱,已知灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,调节电阻箱使R2=12R,重力加速度为g,闭合开关S,现将金属棒由静止释放,求:

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(1)金属棒下滑的最大速度vm

(2)当金属棒下滑距离为s0时速度恰好达到最大,则金属棒由静止开始下滑2s0的过程中,整个电路产生的电热;

 

 

(1) (2) 【解析】 试题分析:(1)当金属棒匀速下滑时速度最大,达到最大时有: mgsinα=F安① F安=BIL② ③ 其中 R总=6R④ 联立以上各式得金属棒下滑的最大速度 ⑤ (2)由动能定理,有 由于 WG=2mgs0 sinα,W安=Q 解得 将⑤代入上式可得 考点:法拉第电磁感应定律;动能定理 【名师点睛】本题考查了电路知识、电磁感应知识,应用的是法拉第电磁感应定律以及动能定理;解题时要正确分析力与运动的关系、功与能的关系,明确速度最大的条件:安培力与重力的分力平衡,搞清能量的转化关系。  
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考点分析:
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如图为某交流发电机和外接负载的示意图,发电机电枢线圈abcd为n=500匝的矩形线圈,其中ac长为L1=10cm,ab长为L2=5cm。线圈绕垂直于磁场的轴OO`在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200rad/s的角速度匀速转动(不计一切摩擦),线圈总电阻为r=2.0Ω,外电路负载电阻为R=8.0Ω。试求:

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(1)由图示位置开始计时交变电动势的表达式;

(2)由图示位置转过900角的过程中产生的平均感应电动势;

(3)由图示位置转过1/6周期内通过R的电荷量为多少;

(4)交流电压表的示数;

(5)转动一周回路中产生总的焦耳热。

 

 

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如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值满分5 manfen5.com的电阻,导轨间距为L=1m,一质量为m=0.1kg,电阻满分5 manfen5.com,长约满分5 manfen5.com的均匀金属杆AB水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数满分5 manfen5.com,导轨平面的倾角为满分5 manfen5.com在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为满分5 manfen5.com,今让金属杆AB由静止开始下滑,从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量满分5 manfen5.com,求:

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(1)杆AB下滑的最大速度;

(2)杆AB从静止开始到匀速运动位移的大小;

(3)从静止开始到杆AB匀速运动过程R上产生的热量;

 

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如图所示,面积为2×10-2m2的圆中磁感应强度B随时间t的变化如图所示,圆的电阻r=1 Ω,框架电阻不计,电阻R1=2Ω,R2=2Ω,电容器电容C=0.3μF. 求:

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(1)闭合电键则流过圆的感应电流为多大?

(2)3s内在电阻R1上产生的热量?

(3)当断电键后流过R1的多少电荷量?

 

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如图所示,现将单匝正方形线框与外电路相连置于匀强磁场中,线框边长为L,匀速转动的角速度为ω,匀强磁场的磁感应强度为B,回答以下问题:

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(甲)            (乙)

(1)甲图中:线圈转动一周,电流方向改变    次;电动势的最大值是      ;电动势的有效值是     

(2)乙图中:线圈转动一周,电流方向改变       次;电动势的最大值是      ;电动势的有效值是      

 

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一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb;磁通量的平均变化率是___________ Wb/s;线圈中的感应电动势的大小是___________ V.

 

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