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【題目】如圖,兩根光滑平行金屬導軌置于水平面(紙面)內(nèi),導軌間距為L,左端連有阻值為R的電阻。一金屬桿置于導軌上,金屬桿右側(cè)存在一磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場區(qū)域。已知金屬桿以速度v0向右進入磁場區(qū)域,做勻變速直線運動,到達磁場區(qū)域右邊界(圖中虛線位置)時速度恰好為零。金屬桿與導軌始終保持垂直且接觸良好。除左端所連電阻外,其他電阻忽略不計。求金屬桿運動到磁場區(qū)域正中間時所受安培力的大小及此時電流的功率.
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【題目】如圖所示,傾角為θ=37°的兩根平行長直金屬導軌的間距為d,其底端接有阻值為R的電阻。整個裝置處在垂直于斜面向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,質(zhì)量均為m(質(zhì)量分布均勻)、電阻均為R的導體棒ab、cd垂直于導軌放置,且與兩導軌保持良好接觸,兩導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5;現(xiàn)棒ab在恒力F作用下沿導軌向上做勻速運動,棒cd能保持靜止狀態(tài),導軌電阻不計,重力加速度大小為g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求導體棒ab速度大小的取值范圍。
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【題目】如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為θ,上沿相連.兩細金屬棒ab(僅標出a端)和cd(僅標出c端)長度均為L,質(zhì)量分別為2m和m;用兩根不可伸長的柔軟輕導線將它們連成閉合回路abdca,并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上,使兩金屬棒水平.右斜面上存在勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于斜面向上.已知兩根導線剛好不在磁場中,回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度大小為g.已知金屬棒ab勻速下滑.求:
(1)作用在金屬棒ab上的安培力的大小;
(2)金屬棒運動速度的大小.
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【題目】為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學設計了一種閃爍裝置.如圖所示,自行車后輪由半徑的金屬內(nèi)圈、半徑的金屬外圈和絕緣幅條構成.后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4跟金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為的小燈泡.在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應強度、方向垂直紙面向外的扇形勻強磁場,其內(nèi)半徑為、外半徑為、張角.后輪以角速度,相對轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動.若不計其它電阻,忽略磁場的邊緣效應.
(1)當金屬條進入扇形磁場時,求感應電動勢E,并指出ab上的電流方向;
(2)當金屬條進入扇形磁場時,畫出閃爍裝置的電路圖;
(3)從金屬條進入扇形磁場時開始,經(jīng)計算畫出輪子一圈過程中,內(nèi)圈與外圈之間電勢差隨時間變化的圖象;
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【題目】如圖所示,在第二象限中有水平向右的勻強電場,電場強度為E,在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度為B。有一重力不計的帶電粒子以垂直于x軸的速度v0=10m/s從x軸上的P點進入勻強電場,恰好與y軸成45°角射出電場,再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于x軸進入第四象限。已知OP之間的距離為d=0.5m,則關于帶電粒子的下列說法不正確的是( )
A.帶正電荷
B.在電場中運動的時間為0.1s
C.在磁場中做圓周運動的半徑為m
D.在磁場中運動的時間為s
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【題目】如圖甲所示,放置在水平桌面上的兩條光滑導軌間的距離L=1m,質(zhì)量m=1kg的光滑導體棒放在導軌上,導軌左端與阻值R=4Ω的電阻相連,導軌所在位置有磁感應強度為B=2T的勻強磁場,磁場的方向垂直導軌平面向下,現(xiàn)在給導體棒施加一個水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s測量一次導體棒的速度,乙圖是根據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出導體棒的v-t圖像.(設導軌足夠長)求:
(1)力F的大小.
(2)t=1.6s時,導體棒的加速度.
(3)若1.6s內(nèi)導體棒的位移X=8m,試計算1.6s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量.
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【題目】如圖甲所示,足夠長的粗糙斜面與水平面成θ=固定放置,斜面上平行虛線aa′和bb′之間有垂直斜面向上的有界勻強磁場,間距為d=1m,磁感應強度B隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.1kg,總電阻為R=10Ω,邊長也為d=1m的正方形金屬線圈MNPQ,其初始位置有一半面積位于磁場中,在t=0時刻,線圈恰好能保持靜止,此后在t=0.25s時,線圈開始沿斜面下滑,下滑過程中線圈MN邊始終與虛線aa′保持平行。已知線圈完全進入磁場前已經(jīng)開始做勻速直線運動。求:(取sin=0.6,cos=0.8,g=10m/s2)
(1)前0.25s內(nèi)通過線圈某一截面的電量;
(2)線圈與斜面間的動摩擦因數(shù);
(3)線圈從開始運動到通過整個磁場的過程中,電阻上產(chǎn)生的焦耳熱。
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【題目】如圖所示,光滑的輕質(zhì)定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細線,線的一端系一質(zhì)量為2 m的重物,另一端系一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有足夠長的平行金屬導軌PQ、EF,其間距為L。在Q、F之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計。一勻強磁場與導軌平面垂直,磁感應強度為B0.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)定速度而后勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,不計一切摩擦和接觸電阻,重力加速度為g。
(1)求重物勻速下降時的速度v;
(2)求重物從釋放到下降h的過程中,電阻R中產(chǎn)生的熱量QR;
(3)設重物下降h時的時刻t=0,此時速度為v0,若從t=0開始,磁場的磁感應強度B逐漸減小,且金屬桿中始終不產(chǎn)生感應電流,試寫出B隨時間t變化的關系。
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【題目】在xOy平面內(nèi)以O為圓心,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于xOy平面。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,從原點O以初速度v沿y軸正方向開始運動,經(jīng)時間t通過x軸上的P點,此時速度與x軸正方向成角,如圖所示。不計粒子的重力,下列說法正確的是
A. r一定大于 B. 若,則
C. 若,則 D. 若 ,則
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【題目】如圖所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線,曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點的坐標分別為P(5.2,3.5)、Q(6,5)。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接,則下列說法正確的是( )
A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3∶2
B.電源1與電源2的電動勢之比是3∶2
C.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是1∶2
D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是7∶10
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