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如图所示,一无限长的光滑金属平行导轨置于匀强磁场B中,磁场方向垂直导轨平面,导轨...

如图所示,一无限长的光滑金属平行导轨置于匀强磁场B中,磁场方向垂直导轨平面,导轨平面竖直且与地面绝缘,导轨上MN间接一电阻RPQ端接一对沿水平方向的平行金属板,导体棒ab置于导轨上,其电阻为3R,导轨电阻不计,棒长为L,平行金属板间距为d.今导体棒通过定滑轮在一物块拉动下开始运动,稳定后棒的速度为v,不计一切摩擦阻力.此时有一带电量为q的液滴恰能在两板间做半径为r的匀速圆周运动,且速率也为v.求:

1)速度v的大小;

2)物块的质量m

 

(1),(2). 【解析】【解析】 (1)设平行金属板间电压为U.液滴在平行金属板间做匀速圆周运动,重力与电场力必定平衡,则有: 由 得 联立解得 则棒产生的感应电动势为: 由, 得 (2)棒中电流为: ab棒匀速运动,外力与安培力平衡,则有 而外力等于物块的重力,即为 解得  
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考点分析:
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如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光。重力加速度gsin37°0.6。求

11s时流过小灯泡的电流大小和方向;

2)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。

 

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一个匝数为n=200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为B=0.8T、初始位置如图所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为ω=5rad/s,已知abad,线圈的总电阻是R=100Ω.求:

1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值;

2)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量;

3)线圈转动1分钟内外力所做的功.

 

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截面积为100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按的规律均匀减小,开始时S未闭合. C=30µF,线圈内阻不计.求:

1S闭合后,通过的电流大小;

2S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过的电量是多少?

 

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如图所示,两条平行金属导轨abcd置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,两导轨间的距离l=0.6m.电阻R=2Ω,电阻为的金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动,速度v=10m/s,产生的感应电动势为3V

(1)求磁场的磁感应强度B

(2)通电10秒该电阻产生的焦耳热.

 

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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一根上端固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则 

A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b

C.若弹簧弹力为F时,金属棒获得最大速度 ,则

D.最终电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

 

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