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如图,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道MN、...

如图,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道MNPQ固定在水平面内,相距为L一质量为m的导体棒ab垂直于MNPQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。

1)如图1,若轨道左端MP间接一阻值为R的电阻,导体棒在拉力F的作用下以速度v沿轨道做匀速运满分5 manfen5.com动。请通过公式推导证明:在任意一段时间Δt内,拉力F所做的功与电路获取的电能相等。

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2)如图2,若轨道左端接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值未知的电阻。闭合开关S,导体棒从静止开始运动,经过一段时间后,导体棒达到最大速度vm,求此时电源满分5 manfen5.com的输出功率。

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3)如图3,若轨道左端接一电容器,电容器的电容为C,导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动。电容器两极板电势差随时间变化的图象如图4所示,已知t1时刻电容器两极板间的电势差为U1。求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小。

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(1)导体棒切割磁感线 导体棒做匀速运动 又 在任意一段时间Δt内, 拉力F所做的功 电路获取的电能 可见,在任意一段时间Δt内,拉力F所做的功与电路获取的电能相等。 (2)电源的输出功率 (3) 【解析】 试题分析:(1)导体棒切割磁感线 导体棒做匀速运动 又 在任意一段时间Δt内, 拉力F所做的功 电路获取的电能 可见,在任意一段时间Δt内,拉力F所做的功与电路获取的电能相等。 (2)导体棒达到最大速度vm时,棒中没有电流。 电源的路端电压 电源与电阻所在回路的电流 电源的输出功率 (3)感应电动势与电容器两极板间的电势差相等 由电容器的U-t图可知 导体棒的速度随时间变化的关系为 可知导体棒做匀加速直线运动,其加速度 由,,则 由牛顿第二定律 可得: 考点:感应电动势、电功、电功率、安培力。  
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考点分析:
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如图所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cmbc=ad=30cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=10Ω,线圈位于磁感应强度B=0050T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环EF(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bcad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以角速度ω400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求:

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1)线圈中感应电流的最大值;

2)线圈转动过程中电阻R的发热功率;

3)从线圈经过图示位置开始计时,经过满分5 manfen5.com周期时间通过电阻R的电荷量。

 

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在一阻值为R=10Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电,则(    )]

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A此交流电的频率为05Hz

B此交流电的有效值约为35A

C24s内通过该电阻的电荷量为1C

D02s内电阻产生的焦耳热为25J

 

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如图甲所示,光滑的平行导轨MNPQ固定在水平面上,导轨表面上放着光滑导体棒abcd,两棒之间用绝缘细杆连接,两导体棒平行且与导轨垂直.现加一垂直导轨平面的匀强磁场,设磁场方向向下为正,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,t1=2t0,不计abcd间电流的相互作用,不计导轨的电阻,每根导体棒的电阻为R,导轨间距和绝缘细杆的长均为L.下列说法正确的是(   )

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At= t0时轻杆既不被拉伸也不被压缩

B.在0t1时间内,绝缘细杆先被拉伸后被压缩

C.在0t1时间内,abcd回路中的电流方向是先顺时针后逆时针

D.若在0t1时间内流过导体棒的电量为q,则t1时刻的磁感应强度大小为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,两根间距为d的光滑金属导轨,平行放置在倾角为满分5 manfen5.com的斜面上,导轨的右端接有电阻R,整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好,金属棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑一段距离L后返回 ,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。下列说法正确的是(   )

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A.导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量q=满分5 manfen5.com

B.导体棒返回时先做匀加速运动,最后做匀速直线运动

C.导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量Q=满分5 manfen5.commv02-mgL

D.导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功W=满分5 manfen5.commv02-mgL

 

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如图所示,abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bc边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中,下列说法中正确的是(   )

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AMN棒中电流先减小后增大

BMN棒两端电压先增大后减小

CMN棒上拉力的功率先增大后减小

D.矩形线框中消耗的电功率先减小后增大

 

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