(14分)如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻.ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、有效电阻值为R,杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直·现用一竖直向上的力F拉导体杆,使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速直线运动,在上升高度为h的过程中,拉力做功为W,g为重力加速度,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用.求:
(1)导体杆上升到h时所受拉力F的大小;
(2)导体杆上升到h过程中通过杆的电量;
(3)导体杆上升到h过程中bc间电阻R产生的焦耳热.
如图所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.4m,上、下两端各有一个电阻R0=1Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T。ab为金属杆,其长度为L=0.4m,质量m=0.8kg,电阻r=0.5Ω,金属杆与框架的动摩擦因数μ=0.5。金属杆由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,金属杆克服磁场力所做的功为W=1.5J。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g取10m/s2.求:
(1)ab杆达到的最大速度v.
(2)ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离.
(3)在该过程中通过ab的电荷量.
如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈所围的面,匝数,线圈电阻.线圈与电阻构成闭合回路,电阻.匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示,求:
()在时刻,通过电阻的感应电流的大小.
()在,电阻消耗的电功率.
()在内整个闭合电路中产生的热量.
一个面积是40cm2 的导线框,垂直地放在匀强磁场中 ,穿过它的磁通量为0. 8Wb,则匀 强磁场的磁感应强度多大?若放入一个面积为100 cm2 的导线框于该磁场中,并使线框的平面与磁场方向成30°角,则穿过该线框的磁通量多大?
如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )
A. PQ中电流先增大后减小
B. PQ两端电压先减小后增大
C. PQ上拉力的功率先减小后增大
D. 线框消耗的电功率先减小后增大
如图所示电路中,A、B为两个相同灯泡,L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈,C为电容较大的电容器,下列说法中正确的有( )
A. 接通开关S,A立即变亮,最后A、B一样亮
B. 接通开关S,B逐渐变亮,最后A、B一样亮
C. 断开开关S,A、B都立刻熄灭
D. 断开开关S,A立刻熄灭,B逐渐熄灭