如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置,相距為L,一理想電流表與兩導軌相連,勻強磁場與導軌平面垂直。一質量為m.有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導體棒進入磁場后,流經電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I。整個運動過程中,導體棒與導軌接觸良好,且始終保持水平,不計導軌的電阻。求:
(1)磁感應強度的大小B;
(2)電流穩(wěn)定后,導體棒運動速度的大小;
(3)流經電流表電流的最大值。
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
有一個垂直于紙面的勻強磁場,它的邊界MN左側為無場區(qū),右側是勻強磁場區(qū)域,如圖(甲)所示,現讓一個金屬線框在紙平面內以垂直于MN的恒定速度從MN左側進入勻強磁場區(qū)域,線框中的電流隨時間變化的i-t圖象如右圖(乙)所示,則進入磁場區(qū)域的金屬線框可能是下圖的:
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
如圖所示,閉合導線框的質量可以忽略不計,將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強磁場.若第一次用0.3 s拉出,外力所做的功為W1,通過導線橫截面的電荷量為q1;第二次用0.9 s拉出,外力所做的功為W2,通過導線橫截面的電荷量為q2,則 W1 W2,q1 q2 (填大于、等于或小于 )
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖甲所示,靜止在粗糙水平面上的正三角形金屬線框,匝數N=10、總電阻R = 2.5Ω、邊長L = 0.3m,處在兩個半徑均為r =的圓形勻強磁場區(qū)域中,線框頂點與右側圓形中心重合,線框底邊中點與左側圓形中心重合.磁感應強度B1垂直水平面向外,大小不變、B2垂直水平面向里,大小隨時間變化,B1、B2的值如圖乙所示.線框與水平面間的最大靜摩擦力f =" 0.6N" ,(取),求:
(1)t = 0時刻穿過線框的磁通量;
(2)線框滑動前的電流強度及電功率;
(3)經過多長時間線框開始滑動及在此過程中產生的熱量.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,AB、CD是處在方向垂直紙面向里、磁感應強度為B1的勻強磁場的兩條金屬導軌(足夠長),導軌寬度為d,導軌通過導線分別與平行金屬板MN相連,有一與導軌垂直且始終接觸良好的金屬棒ab以某一速度沿著導軌做勻速直線運動。在y軸的右方有一磁感應強度為B2的方向垂直紙面向外的勻強磁場,在x軸的下方有一場強為E的方向平行x軸向右的勻強電場,F有一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子在M板由靜止經過平行金屬板MN,然后以垂直于y軸的方向從F處沿直線穿過y軸,而后從x軸上的G處以與x軸正向夾角為60°的方向進入電場和磁場疊加的區(qū)域,最后到達y軸上的H點。已知OG長為l,不計粒子的重力。求:
(1)金屬棒ab做勻速直線運動速度的大小B?
(2) 粒子到達H點時的速度多大?
(3)要使粒子不能回到y軸邊界, 電場強度以滿足什么條件?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18)如圖所示,光滑的定滑輪上繞有輕質柔軟細線,線的一端系一質量為3m的重物,另一端系一質量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PQ、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計,磁感應強度為B0的勻強磁場與導軌平面垂直,開始時金屬桿置于導軌下端QF處,將重物由靜止釋放,當重物下降h時恰好達到穩(wěn)定速度而勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,(忽略所有摩擦,重力加速度為g),求:
(1)電阻R中的感應電流方向;
(2)重物勻速下降的速度v;
(3)重物從釋放到下降h的過程中,電阻R中產生的焦耳熱QR;
(4)若將重物下降h時的時刻記作t=0,速度記為v0,從此時刻
起,磁感應強度逐漸減小,若此后金屬桿中恰好不產生感應電流,則磁感應強度B怎樣隨時間t變化(寫出B與t的關系式)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,水平虛線L1、L2之間是勻強磁場,磁場方向水平向里,磁場高度為h.豎直平面內有一等腰梯形線框,底邊水平,其上下邊長之比為5:1,高為2h.現使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落,當AB邊剛進入磁場時加速度恰好為0,在DC邊剛進入磁場前的一段時間內,線框做勻速運動。求:
(1)DC邊剛進入磁場時,線框的加速度;
(2)從線框開始下落到DC邊剛進入磁場的過程中,線框損失的機械能和重力做功之比;
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,半徑為 r、電阻不計的兩個半圓形光滑導軌并列豎直放置,導軌端口所在平面剛好水平。在軌道左上方端口M、N 間接有阻值為R 的小電珠,整個軌道處在磁感應強度為B 的勻強磁場中,兩導軌間距為L,現有一質量為 m,電阻也是R 的金屬棒ab 從MN 處由靜止釋放,經一定時間到達導軌最低點,此時速度為 v 。
(1)求金屬棒 ab 到達時,受到的安培力的大小和方向。
(2)求金屬棒 ab 從MN 到的過程中,小電珠上產生的熱量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導軌MN與PQ,導軌的電阻忽略不計.在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導軌正交,交點為c、d.當金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時,試求:
(1)電阻R中的電流強度大小和方向;
(2)使金屬棒做勻速運動的外力;
(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差.
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