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【2012•上海质检】“热磁振荡发电技术”是新能源研究领域的最新方向,当应用于汽车等可移动的动力设备领域时,会成为氢燃料电池的替代方案。它通过对处于磁路中的一段软磁体迅速加热并冷却,使其温度在其临界点上下周期性地振荡,引起磁路线圈中的磁通量周期性地增减,从而感应出连续的交流电。它的技术原理是物理原理。假设两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,如图6所示,一导线与两导轨相连,磁感应强度的大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直。一电阻为R、质量为m的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后速度减小,最终稳定时离磁场上边缘的距离为H.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。下列说法正确的是(  )

A.整个运动过程中回路的最大电流为

B.整个运动过程中导体棒产生的焦耳热为

C.整个运动过程中导体棒克服安培力所做的功为

 D.整个运动过程中回路电流的功率为

 

【答案】

B

【解析】导体棒进入磁场后,先做变减速运动,安培力也逐浙减小,当减到与重力相等时导体棒稳定,所以导体棒进入磁场进入磁场时的速度最大,所产生的感应电动势最大,其感应电流也最大,由自由落体运动规律,进入磁场时的速度大小为

产生的感应电动势为,由闭合电路欧姆定律得

选项A错;导体棒稳定后,产生的感应电动势为,根据平衡条件,有,所以;由能量守恒定律可知,减少的机械能转化为回路的电能,电能又转化为内能

所以,有所以

,所以选项B正确;克服安培力做功与产生的焦耳热查等,所以选项C错;回路中的电流开始的变化的,所以选项D错.

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

【2012• 浙江台州市高期末质量评估】如图(甲)

 

 

所示,M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道,M4P、N4Q为相同半径,平行放置的竖直半圆形金属轨道,M4、N4为切点,P、Q为半圆轨道的最高点,轨道间距L=1.0m,圆轨道半径r=0.32m,整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ,两区域宽度 d=0.5m,两区域之间的距离s=1.0m;区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1,变化规律如图(乙)所示,规定竖直向上为B1的正方向;区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2,方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2,M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量m=0.1kg,电阻R0=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下,从M2N2处由静止开始运动,到达M3N3处撤去恒力F,CD棒匀速地穿过匀强磁场区,恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处。若轨道电阻、空气阻力不计,运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直,g取10m/s2 求:

(1)水平恒力F的大小;

(2)CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q;

(3)磁感应强度B2的大小。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

【2012•江苏苏北四市一模】两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。

⑴求ab杆下滑的最大速度vm

⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

【2012•广西期末】在如图5甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r= 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图5乙所示的规律变化.则下列说法中正确的是(  )

A.螺线管中产生的感应电动势为1V

B.闭合S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率为5×10-2 W

C.电路中的电流稳定后电容器下极板带正电                            

D.S断开后,流经R2的电量为1.8×10-5C         

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

【2012•河北省五校联盟模拟】现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场,穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化,这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场,电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示(上图为侧视图、下图为真空室的俯视图),若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动,当电磁铁绕组通有图中所示的电流时(    )

A.电子在轨道上逆时针运动

B.保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速

C.保持电流的方向不变,当电流减小时,电子将加速

D.被加速时电子做圆周运动的周期不变

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

【2012•安徽期末】如右图所示,在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟固定的大导体矩形环M相连接,导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触,磁感应线垂直于导轨所在平面。若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动,则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内  (     )

1.   有自下而上的恒定电流

B.产生自上而下的恒定电流

C.电流方向周期性变化

D.没有感应电流

 

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