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(16分)如图,两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计,被固定在绝缘水平面上,两导轨左端接有R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场,磁场宽度d相同且为0.6m,磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab以m/s从边界MN进入磁场后始终作匀速运动,求:

⑴导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率;
⑵导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量;
⑶导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值。
(1)   (2)q=0.16C (3)2V

试题分析:(1)在B1中时,根据法拉第电磁感应定律可得:
由ab做匀速运动知:拉力等于安培力即:
所以拉力的功率:
(2)根据电荷量
再根据闭合电路的欧姆定理知
代入解得:q=0.16C
(3)导体棒进入B2时,电动势
设电动势有效值为E,则
解得:E=3V
电阻R两端电压的有效值为
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,a、b是完全相同的导体棒,静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上.匀强磁场竖直向下.若给a棒以8J的初动能,使之向左运动,不计导轨的电阻,则整个过程a棒产生的最大热量是(  )
A.2JB.1JC.4JD.0.5J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,abcd是一个质量为m,边长为L的正方形金属线框。如从图示位置自由下落,在下落h后进人磁感应强度为B的磁场,恰好做匀速直线运动,该磁场的宽度也为L。在这个磁场的正下方3h+L处还有一个磁感应强度未知,但宽度也为L的磁场,金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动,那么下列说法正确的是(  )
A.未知磁场的磁感应强度是B/2
B.未知磁场的磁感应强度是
C.线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL
D.线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为2mgL

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(11分)如下图所示,把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触.当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:

(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN
(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在匀强磁场中,MN、PQ是两根平行的金属导轨,而ab?cd为串有电压表和电流表的两根金属棒,同时以相同速度向右运动时,正确的有(     )
A.电压表有读数,电流表有读数
B.电压表无读数,电流表有读数
C.电压表无读数,电流表无读数
D.电压表有读数,电流表无读数

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图所示,左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L,左导轨与水平面夹30°角,右导轨与水平面夹60°角,左右导轨上端用导线连接。导轨空间内存在匀强磁场,左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下,磁感应强度大小为B的磁场中。右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上,磁感应强度大小也为B的磁场中。质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上,已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为μ=,回路电阻恒为R,若同时无初速释放两导杆,发现cd沿右导轨下滑距离时,ab杆才开始运动。(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。

(1)试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度
(2)以上过程中,回路中共产生多少焦耳热?
(3)cd棒的最终速度为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线框,线框上下边的距离很短,磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。线框从水平面a开始下落,当线框下边刚通过水平面b、c、d时,线框所受到的磁场力的大小分别为,则
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,电阻不计的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为θ,宽度为l,下端与阻值为R的电阻相连。磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面,现使质量为m的导体棒ab位置以平行于斜面的初速度沿导轨向上运动,滑行到最远位置a′b′后又下滑。已知导体棒运动过程中的最大加速度为2gsinθ,g为重力加速度,轨道足够长,则
A.导体棒运动过程中的最大速度
B.R上的最大热功率为
C.导体棒返回到ab位置前已经达到下滑的最大速度
D.导体棒返回到ab位置时刚好达到下滑的最大速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两根相距L平行放置的光滑导电轨道,与水平面的夹角均为 ,轨道间有电阻R,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,一根质量为m、电阻为r的金属杆ab,由静止开始沿导电轨道下滑.设下滑中ab杆始终与轨道保持垂直,且接触良好,导电轨道有足够的长度,且电阻不计.求:

(1)ab杆将做什么运动 ?若开始时就给ab沿轨道向下的拉力F使其由静止开始向下做加速度为a的匀加速运动 ().求拉力F与时间t的关系式.

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