【題目】如圖所示,導(dǎo)體框架的平行導(dǎo)軌(足夠長)間 距d=lm,框架平面與水平面夾角θ=37°,框架的電阻不計,電阻R1=0.4Ω.勻強磁場方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,光滑導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.2kg,電阻R=0.1Ω,水平跨在導(dǎo)軌上,由靜止釋放,g取 10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)ab棒下滑的最大速度;
(2)ab棒以最大速度下滑時的電熱功率.
【答案】
(1)解:棒在下滑過程中,當(dāng)速度最大時受力平衡,根據(jù)共點力的平衡條件可得:
mgsinα=BId,
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律可得:
I= ,
聯(lián)立解得:v=15m/s;
答:ab棒下滑的最大速度為15m/s;
(2)解:ab棒以最大速度下滑時電路的電流強度為:
I= = =6A
ab棒的電熱功率為:
P=I2R=62×0.1W=3.6W.
答:ab棒以最大速度下滑時的電熱功率3.6W.
【解析】(1)棒在下滑過程中,當(dāng)速度最大時受力平衡,根據(jù)共點力的平衡條件來求解;(2)根據(jù)電功率的計算公式P=I2R來計算ab棒的電熱功率.
【考點精析】本題主要考查了電功率和電功和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的相關(guān)知識點,需要掌握電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功,電荷的電勢能減少,電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt,這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率,P=W/t=UI,這是計算電功率普遍適用的公式;電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果回路閉合,則有感應(yīng)電流,回路不閉合,則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流才能正確解答此題.
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【題目】如圖所示,矩形閉合線圈放置在水平薄板上,有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于平板的正下方(磁極間距略大于矩形線圈的寬度.)當(dāng)磁鐵勻速向右通過線圈時,線圈仍靜止不動,那么線圈受到薄板的摩擦力方向和線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向(從上向下看)是( )
A.摩擦力方向一直向左
B.摩擦力方向先向左、后向或右
C.感應(yīng)電流的方向順時針→逆時針→順時針
D.感應(yīng)電流的方向順時針→逆時針
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【題目】如圖所示,平行邊界MN、PQ之間有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,兩邊界間距為d,邊界MN上有一粒子源A,可沿紙面內(nèi)各個方向向磁場中輸入質(zhì)量均為m,電荷量均為+q的粒子,粒子射入磁場的速度大小v= 不計粒子的重力,則粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域長度與能從MN邊界射出的區(qū)域長度之比為( )
A.1:1
B.2:3
C. :2
D. :3
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【題目】在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,實驗室備有下列器材供選擇:
A.待測小燈泡“3V,2W”
B.電流表A1(量程3A,內(nèi)阻約為1Ω)
C.電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約為5Ω)
D.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為10kΩ)
E.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約為50kΩ)
F.滑動變阻器風(fēng)(最大阻值為100n,額定電流50mA)
G.滑動變阻器(最大阻值為10n,額定電流1A)
H.電源(電動勢為4V,內(nèi)阻不計)
I.電鍵及導(dǎo)線等
(1)電流表應(yīng)選用;電壓表應(yīng)選;滑動變阻器應(yīng)選用(填器材前面的字母)
(2)在圖甲實物圖中,有部分線已連好,要求小燈泡的電壓從零開始測量,請連成 符合要求的完整的電路圖﹣
(3)開關(guān)閉合之前,圖中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于(選填“A端”、端”或'“AB中間”)
(4)某同學(xué)實驗后作出的I﹣U圖象如圖乙所示,則當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.4V時,燈泡的實際功率是W (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,在水平方向的勻強磁場中,有一邊長為a的正方形線圈繞垂直于磁感線的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,已知線圈的匝數(shù)為 n,電阻為R,轉(zhuǎn)動的角速度為ω,磁感應(yīng)強度為B,求:
(1)線圈由中性面位置轉(zhuǎn)動90°的過程中通過線圈橫截面的電荷量q.
(2)每轉(zhuǎn)動一周,在線圈中產(chǎn)生的電熱Q.
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【題目】如圖所示,電源電動勢E=18V,內(nèi)阻r=2Ω,兩平行金屬板水平放置,相距d=2cm,當(dāng)變阻器R2的滑片P恰好移到中點時,一帶電量q=﹣2×10﹣7C的液滴剛好靜止在電容器兩板的正中央,此時理想電流表的讀數(shù)為1A.已知定值電阻R1=6Ω求:
(1)帶電液滴的質(zhì)量(取g=10m/s2).
(2)當(dāng)把滑動變阻器的滑動片P迅速移到C點后,液滴到達(dá)極板時的動能.
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【題目】甲、乙兩同學(xué)用如圖甲實驗所示的裝置測滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù),在一端裝有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門,與光電門相連的計時器能顯示滑塊上的遮光片通過光電門時遮光的時間,滑塊通過繞過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與測力計掛鉤相連,測力計下吊著裝有沙的沙桶,測力計能顯示掛鉤所受的拉力,滑塊對長木板的壓力大小等于滑塊的重力大小,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.
(1)為了滿足實驗的要求,下列說法正確的是 .
A.長木板應(yīng)放在水平桌面上
B.長木板沒有定滑輪的一端應(yīng)適當(dāng)墊高,以平衡摩擦力
C.沙和沙桶及測力計的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
D.定滑輪與滑塊之間的細(xì)繩應(yīng)與長木板平行
(2)實驗前用20分度的游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度,如圖所示,其示數(shù)d=cm.
(3)甲同學(xué)測出兩光電門之間的距離為L,將滑塊從圖示位置由靜止釋放,測得滑塊通過甲、乙兩光電門的時間分別為t1、t2 , 記錄測力計的示數(shù)F,則滑塊運動的加速度大小a=(用字母表示).
(4)多次改變沙桶里沙的質(zhì)量,重復(fù)(3)的步驟,根據(jù)測得的多組F和a作出a﹣F圖象如圖丙所示,由圖象可知,滑塊的質(zhì)量為 , 滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為 .
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【題目】在等邊三角形的三個頂點a、b、c處,各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面,導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖.過c點的導(dǎo)線所受安培力的方向( )
A.與ab邊平行,豎直向上
B.與ab邊平行,豎直向下
C.與ab邊垂直,指向左邊
D.與ab邊垂直,指向右邊
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【題目】汽車電動機(jī)啟動時車燈會瞬時變暗.如圖所示,在打開車燈的情況下,電動機(jī)未啟動時電流表讀數(shù)為10A,電動機(jī)啟動時電流表讀數(shù)為56A,若電源電動勢為12.5V,電源內(nèi)阻為0.05Ω,電流表內(nèi)阻不計.則因電動機(jī)啟動,車燈的電功率降低了( )
A.41.6W
B.43.2W
C.48.2W
D.76.8W
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