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如图所示,四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上,间距为h。在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着...

如图所示,四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上,间距为h。在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同,方向水平向内的磁场,磁场大小按B-t图变化图中B0已知。现有一个长方形金属线框ABCD,质量为m,电阻为R,AB=CD=L,AD=BC=2h。用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂着,AB边恰好在Ⅰ区的中央。t0未知时刻细线恰好松弛,之后剪断细线,当CD边到达 M3N3 时线框恰好匀速运动。空气阻力不计,g取10m/s2

1求t0的值

2从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的电能

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)细线恰好松弛,线框受力分析有:, 因感生产生的感应电动势:,得: (2)当CD边到达M3N3时线框恰好匀速运动,速度为v' 线框受力分析有:, 因CD棒切割产生的感应电动势:, 线框静止开始下落到CD边刚离开M4N4的过程中线框中产生电能为,线框下落高度为4.5h,根据能量守恒得:重力势能减少量等于线框动能与电能之和为: 考点:法拉第电磁感应定律;能量守恒定律 【名师点睛】对电磁感应电源的理解 (1)电源的正负极可用右手定则或楞次定律判定,要特别注意在内电路中电流由负极到正极。 (2)电磁感应电路中的电源与恒定电流的电路中的电源不同,前者是由于导体切割磁感线产生的,公式为E=BLv,其大小可能变化,变化情况可根据其运动情况判断;而后者的电源电动势在电路分析中认为是不变的。 (3)在电磁感应电路中,相当于电源的导体(或线圈)两端的电压与恒定电流的电路中电源两端的电压一样,等于路端电压,而不等于电动势。(除非切割磁感线的导体或线圈电阻为零)  
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如图所示,一轻绳长为L,下端拴着质量为m的小球可视为质点,当球在水平面内做匀速圆周运动时,绳与竖直方向间的夹角为θ,已知重力加速度为g,求:

1绳的拉力大小F;

2小球做匀速圆周运动的周期T

 

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如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半圆弧槽,放在光滑的水平桌面上。A是质量为3m的细长直杆,在光滑导孔的限制下,A只能上下运动。物块C的质量为m,紧靠B放置。初始时,A杆被夹住,使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触,然后从静止释放A。求:

1杆A的下端运动到槽B的最低点时B、C的速度;

2杆A的下端经过槽B的最低点后,A能上升的最大高度。

 

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如图所示,AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中AB、CD的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电 质量为m、长为L,且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,甲、乙为两根相同的轻质弹賛,弹簧一端与 MN棒中点连接,另一端均被固定导体棒MN与导轨接触良好。开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度,经过 一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中A、C间的电阻R上产生的焦耳热为Q,

A则初始时刻导体棒所受的安培力大小为

B从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热大于

C当导体棒第一次到达最右端时,每根弹簧具有的弹性势能为

D当导体棒第一次回到初始位置时,A、C间电阻R的热功率为

 

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边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场,磁场区域的宽度为dd>L,已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零,则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有

A产生的安培力的方向相反

B进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

C进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

D进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等

 

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如图所示,两根平行长直金属轨道,固定在同一水平面内,问距为d,其左端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。一质量为m的导体棒ab垂直于轨道放置,且与两轨道接触良好,导体棒与轨道之间的动摩擦因数为。导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下,从静止开始沿轨道运动距离l时,速度恰好达到最大运动过程中导体棒始终与轨道保持垂直,设导体棒接入电路的电阻为r,轨道电阻不计,重力加速度大小为g在这一过程中

A流过电阻R的电荷量为

B导体棒运动的平均速度为

C恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于回路产生的电能

D恒力F做的功与安培力做的功之和大于导体棒所增加的动能

 

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