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如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50 m,导轨平面与水平...

如图所示,MNPQ为足够长的平行金属导轨,间距L0.50 m,导轨平面与水平面间夹角θ37°NQ间连接一个电阻R5.0 Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B1.0 T.将一根质量为m0.050 kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ0.50,当金属棒滑行至cd处时,其速度大小开始保持不变,位置cdab之间的距离s2.0 m.已知g10 m/s2sin 37°0.60cos 37°0.80.求:

(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;

(2)金属棒到达cd处的速度大小;

(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量.

 

(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小为2m/s2;(2)金属棒达到cd处的速度大小为2m/s;(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量为0.10J. 【解析】试题分析:(1)设金属杆的加速度大小为,则: , 。 设金属棒达到cd位置时速度大小为、电流为I,金属棒受力平衡,有: , ,解得。 (3)设金属棒从ab运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量为Q,由能量守恒,有,解得。 考点:电磁感应中的能量转化 【名师点睛】本题综合考查了牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律以及能量守恒定律等,综合性较强,对学生的能力要求较高,是一道好题。  
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考点分析:
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如图所示,矩形线圈边长为ab=20 cm,bc=10 cm,匝数N=100匝,磁场的磁感应强度B=0.01 T.当线圈以n=50 r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时,求:

(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式;

(2)从线圈开始转动起,经0.01 s时感应电动势的瞬时值.

 

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如图所示甲理想变压器的原线圈匝数n1=350匝,副线圈匝数n2=70匝,电阻R=20 Ω,原线圈加上如图乙所示的交流电,则加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为__________________,电阻R上消耗的电功率为________________

 

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图甲所示,一个电阻为R、面积为S的单匝矩形导线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成45°角,则甲图中的磁通量大小为___________,其中OO分别是ab边和cd边的中点.现将线框右半边ObcOOO逆时针旋转90°到图乙所示位置在这一过程中,通过这一回路中的电荷量大小为__________

 

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如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200 cm2,线圈的电阻r=1 Ω,线圈外接一个阻值R=4 Ω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,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.则线圈中的感应电流方向为_________,线圈电阻r消耗的功率为_____________

 

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如图所示,相距为L的两条足够长的平行金属导轨,与水平面的夹角为θ,导轨上固定有质量为m、电阻为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙、下方轨道光滑,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B.将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF保持静止,当MN下滑速度最大时,EF与轨道间的摩擦力刚好达到最大静摩擦力,下列叙述正确的是(   

A. 导体棒MN的最大速度为

B. 导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为2mgsin θ

C. 导体棒MN受到的最大安培力为2mgsin θ

D. 导体棒MN所受重力的最大功率为

 

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