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如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L = 1 m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接R=1.5Ω的电阻。质量为m="0.2" kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上,与导轨垂直并接触良好,距离导轨最上端d =" 4" m,整个装置处于匀强磁场中。磁感应强度B的大小与时间t成正比,磁场的方向垂直导轨平面向上。金属棒ab在沿平行斜面方向的外力F作用下保持静止,当t = 2 s时外力F恰好为零(g =10 m/s2)。求t = 2 s时刻棒的热功率。
=0.5 W
(1)设根据题意,设磁感应强度与时间的关系为B=kt
根据法拉第电磁感应定律,回路中的电动势           (2分)
根据欧姆定律,回路中的电流                         (2分)
当外力F为零时               (2分)
由以上各式解得 k=0.5 T/s,I=1 A        (1分)
ab上消耗的功率=0.5 W                  (2分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在绝缘水平面上固定着带电小球A,其质量为M,所带电量为Q.带电小球B与A之间相距为r,质量为m,所带电量为q.现将小球B无初速释放,求:
(1)刚释放小球B的加速度为多大?
(2)释放后B做什么运动?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在距地面一定高度的地方以初速度向右水平抛出一个质量为m,带负电,带电量为Q的小球,小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离(水平射程),求:

小题1:若在空间加上一竖直方向的匀强电场,使小球的水平射程增加为原来的2倍,求此电场的场强的大小和方向;
小题2:若除加上上述匀强电场外,再加上一个与方向垂直的水平匀强磁场,使小球抛出后恰好做匀速直线运动,求此匀强磁场的磁感应强度的大小和方向。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,平行板电容器之间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场,现有一束带电粒子(不计重力)以速度沿图示方向恰能直线穿过,则
A.此电容器左极,板带正电
B.带电粒子以小于的速度沿方向射入该区域时,将不能沿直线穿过
C.带电粒子以小于的速度沿方向射入该区域时,其动能减小
D.带电的粒子若从下向上以速度进入该区域时,其动能减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一束粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域II,其中磁场的方向如图所示,磁感应强度大小可根据实际要求调节,收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上.则
A.该装置可筛选出具有特定质量的粒子
B.该装置可筛选出具有特定电荷量的粒子
C.该装置可筛选出具有特定比荷的粒子
D.该装置可筛选出具有特定功能的粒子

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量为m的矩形线框MNPQ,MN边长为a,NP边长为b;MN边电阻为R1,PQ边电阻为R2,线框其余部分电阻不计。现将线框放在光滑绝缘的水平桌面上,PQ边与y轴重合。空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场,该磁场的磁感应强度沿y轴方向均匀,沿x轴方向按规律Bx=B0(1-kx)变化,式中B0和k为已知常数且大于零。矩形线框以初速度v0从图示位置向x轴正方向平动。求:

小题1:在图示位置时线框中的感应电动势以及感应电流的大小和方向;
小题2:线框所受安培力的方向和安培力的表达式;
小题3:线框的最大运动距离xm
小题4:若R1=2R2,线框运动到过程中,电阻R1产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

“速度选择器”是一个借助带电粒子在电磁场中偏转的原理,挑选出具有所需速度的粒子的装置。右图是某粒子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线。在圆柱形桶的某直径两端开有小孔,作为入射孔和出射孔,离子束以不同角度入射,先后有不同速度的离子束射出,现有一离子源发射的比荷为2×1011C/kg的阳离子,且粒子束中速度分布连续,当θ=45°时,出射粒子的速度v的大小是  (    )
A.×106m/sB.2×106 m/s
C.2×108 m/sD.4×106 m/s

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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、c是一条电场线的三点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定
A.φa>φb>φc?
B.Ea>Eb>Ec?
C.φa –φbb –φa?
D.Ea = Eb = Ec

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图20所示,一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈,从h1=5m的高处由静止开始下落,然后进入匀强磁场,当下边进入磁场时,由于磁场力的作用,线圈正好作匀速运动。(g=10m/s2

小题1:求匀强磁场的磁感应强度B
小题2:如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t="0." 15s,求磁场区域的高度h2.
小题3:从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内,在线圈中产生的焦耳热是多少?

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