【题目】如图,竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间 OO1O1′O′ 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场上边边界相距d0.现使ab棒由静止开始释放,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计).重力加速度为g.求:
【1】棒ab在离开磁场下边界时的速度;
【2】棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热;
【3】试分析讨论ab棒进入磁场后可能出现的运动情况.
【答案】
【1】
【2】
【3】见解析
【解析】
(1)设ab棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v,产生的电动势为
E =" BLv " ① (1分)
电路中电流 I =②(1分)
对ab棒,由平衡条件得 mg-BIL =" 0 " ③ (1分)
联立①②③式解得 v =(1分)
(2) 由能量守恒定律:mg(d0+ d) = E电+mv2④ (2分)
解得:
(2分)
(3)设棒刚进入磁场时的速度为v0,由mgd0=mv02,得v0=(1分)
棒在磁场中匀速时速度为v =(1分)则:
①当v0=v,即d0=时,棒进入磁场后做匀速直线运动 (1分)
②当v0< v,即d0<时,棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动(1分)
③当v0>v,即d0>时,棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动 (1分)
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【题目】(1)用多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示,电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图乙所示。I﹣Rx图象的函数关系式为_____(用题干中的字母表示,调零电阻R0接入电路的部分阻值用R0表示);
(2)下列根据甲、乙两图做出的解释或判断中错误的是_____;
A.欧姆表调零的实质是通过调节R0,使Rx=0时电路中的电流I=Ig
B.因I﹣Rx图线并非直线,故欧姆表表盘的刻度不均匀
C.测量中,当Rx的阻值为图乙中的R2时,指针位于表盘中央位置的右侧
D.长时间不使用多用表时,应将选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡
(3)某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡,直接去测量某电压表(量程10V)的内阻(大约为几十千欧),欧姆挡的选择开关拨至倍率“1k”挡。先将红、黑表笔短接调零后,选用图丙中_____(填“A”或“B”)方式连接。在本实验中,如图丁所示为欧姆表和电压表的读数,请你利用所学过的知识,求出欧姆表电池的电动势E=_____V。(计算结果保留2位有效数字)
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【题目】如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是
A. B. C. D.
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【题目】如图甲、乙、丙所示,边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场,磁感应强度B的方向垂直纸面向外。边长为a的等边三角形导体框架EFG,在时恰好与磁场区域的边界重合,而后以周期T绕其中心沿顺时针方向匀速旋转,于是在框架EFG中有感应电流。规定电流按E→F→G→E方向流动时电流强度取正,反向流动时取负。设框架EFG的总电阻为R,则从到时间内平均电流强度I1=_______;从到时间内平均电流强度I2=_______。
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【题目】固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,边长为,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线.磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图所示.若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc,当其滑过的距离时,通过aP段电阻的电流是多大?方向如何?
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【题目】如右图示,两个电阻器的阻值分别为R和2R,其余电阻不计,电容器的电容 量为C,匀强磁场的磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向里,金属棒ab、cd的长度均为l.当棒ab以速度v向左切割磁感 线运动,金属棒cd以速度2v向右切割磁感线运动时,电容C的电量为多大?哪一 个极板带正电?
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【题目】图为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内被抽成真空,A为发射热电子的阴极,K为接在高电势点的加速阳极,A、K间电压为U.电子离开阴极时的速度可以忽略。电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v.下列说法正确的是( )
A.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度变为2v
B.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度变为.
C.如果A、K间距离保持不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为
D.如果A、K间距离保持不变面电压减半,则电子离开K时的速度变为
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【题目】如图所示,两块平行金属板竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103V(仅在两板间有电场),现将一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平抛出,小球恰好从左板的上边缘进入电场,在两板间沿直线运动,从右板的下边缘飞出电场,g取10m/s2,求:
(1)金属板的长度L;
(2)小球飞出电场时的动能Ek。
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【题目】用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,所用电路如图甲所示,一位同学测得的6组数据如下表所示。
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流 | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.57 |
电压 | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |
(1)试根据这些数据在图乙中作出图线_________。
(2)根据图线求出电池的电动势_______V,电池的内电阻________。
(3)若一位同学未画出图线,只选用其中相邻两组U和I数据,利用公式算出E和r,这样做可能得出误差较大的结果。当选用的数据中包含第_______组数据时,求得E、r的误差最大。
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