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如图甲所示,固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为L1=0.5m,左端用导线相...

如图甲所示,固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为L1=0.5m,左端用导线相连.质量为m=0.1kg,电阻为R=0.1Ω的金属棒ab垂直导轨静止在导轨平面上,金属棒ab与导轨左端的距离L2=0.8m,金属棒与导轨间的动摩擦因数均为0.75,导与线导轨的电阻均不计.现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中,磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示.设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用,g=10m/s2.求:

(1)金属棒未出现滑动之前,通过金属棒ab中电流的大小和方向;

(2)从t=0时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中,金属棒产生的热量.

 

(1)金属棒未出现滑动之前,通过金属棒ab中电流的大小为2A,方向由b向a; (2)从t=0时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中,金属棒产生的热量为0.6J 【解析】 试题分析:(1)由图象可知磁场变化率为: 由法拉第电磁感应定律可知:=0.5×0.5×0.8V=0.2V 通过金属棒ab的电流为: 由右手定则可知,电流方向由b向a. (2)金属棒刚要滑动时,由平衡条件可知:μmg=BtIL1 由图象可知: 所以:t=1.5s 由焦耳定律可知,金属棒上产生的热量为:Q=I2Rt=22×0.1×1.5=0.6J  
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考点分析:
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如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,一倾角为α=60°的光滑斜面上,静止一根长为L=1m,重G=3N,通有电流I=3A的金属棒.求:

(1)匀强磁场的磁感应强度大小;

(2)导体棒对斜面的压力大小.

 

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如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B.方向垂直纸面向里.电量为q,质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角.试确定:

(1)粒子做圆周运动的半径;

(2)粒子的入射速度.

 

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如图所示,两平行光滑金属导轨宽d,与电源连通,导轨平面与水平方向的夹角θ角,导轨上放置一质量为m的金属棒MN.当导体棒中通有电流I时,为使其能静止在导轨上,需在金属棒所在的空间加一匀强磁场.

1)如果导体棒MN静止在导轨上且对导轨无压力,则所加的匀强磁场的磁感强度大小和方向如何?

2)若要磁场的磁感应强度最小,所加磁场方向如何?磁感应强度最小值为多大?

 

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在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,已连接好部分实验电路.

(1)按如图甲所示的实验电路,把图乙中剩余的电路连接起来.

(2)在图乙的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于      端(选填“A”或“B”).

(3)图丙是根据实验数据作出的U﹣I图象,由图可知,电源的电动势E=      V,内阻r=      Ω

 

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如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球,整个装置在水平外力F的作用下,垂直于磁场方向进入,玻璃管在磁场中向右匀速运动最终小球从上端口飞出,关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是,则(  )

A.小球带正电

B.小球做平抛运动

C.洛伦兹力对小球做正功

D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大

 

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