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如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁...

如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.40Ω的电阻,质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计, g取10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响).

(1)判断金属棒两端ab的电势高低;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)在金属棒ab从开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量.

 

(1)(2)0.1 T(3)0.26 J 【解析】(1)由右手定则判断可知b端电势较高 (2)当金属棒匀速下落时,由共点力平衡条件得:mg=BIL…① 金属棒产生的感应电动势为:E=BLvt …② 则电路中的电流为:I=…③ 由图象可得:   代入数据解得:B=0.1 T                 (3)在0~1.5 s,以金属棒ab为研究对象,根据动能定理得: mgh-W安=mv2-0…④ 则得:W安=0.48 J   即整个回路产生的总热量为:Q=W安=0.48 J                         对闭合回路由闭合电路欧姆定律得:E电=I(R+r)…⑤ 则电阻R两端的电压UR为:UR= E电…⑥ 则电阻R上产生的热量为:QR=Q=0.3 J
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考点分析:
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如图甲所示,边长L2.5 m、质量m0.50 kg的正方形金属线框,放在磁感应强度B0.80 T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在力F作用下由静止开始向左运动,在5.0 s内从磁场中拉出.测得金属线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示.已知金属线框的总电阻R4.0 Ω.

甲         乙

(1)试判断金属线框从磁场中拉出的过程中,线框中的感应电流的方向,并在图中标出;

(2)t2.0 s时,金属线框的速度和力F的大小;

(3)已知在5.0 s内力F做功1.92 J,那么金属线框从磁场拉出的过程中,线框中产生的焦耳热是多少?

 

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如图所示,质量m0.016kg、长L0.5m,宽d0.1m,电阻R0.4Ω的矩形线圈,从h15m高处自由下落,进入一个匀强磁场,当线圈的下边刚进入磁场时,线圈恰好做匀速直线运动,已知线圈cd边通过磁场所用的时间t0.15s. 求:

(1)磁场的磁感应强度B

(2)磁场区域的高度h2(g10m/s2)

 

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导体棒MN的电阻R2 Ω,质量m0.1kg,长L0.5m,导体棒架在光滑的金属框架上,金属框架与水平面的夹角为30°,如图所示,它们处于磁感应强度B1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.1s后导体棒沿斜面向上滑行的距离是3m时,MN刚好获得稳定的速度,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为5V1A,电动机内阻r,不计框架电阻及一切摩擦,求:

(1)导体棒能达到的稳定速度;

(2)导体棒上产生的热量.

 

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如图是做探究电磁感应的产生条件原副线圈实验的器材及示意图.

(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路_______________

(2)由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转

________;Ⅱ________

(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向________偏转.(“”、“”)

 

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如图所示,矩形线圈是闭合的,在外力作用下,匀速向右通过宽为d(大于线圈边长)的匀强磁场时,设穿过线圈的磁通量为Φ,感应电流为I,线圈所受磁场力为F,通过线圈导线横截面的电荷量为q,则描述此过程中以上各物理量的变化的图像如选项图所示,其中正确的是(  )

A.     B.

C.     D.

 

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