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如图所示,,电压表与电流表的量程分别为0~10V和0~3A,电表均为理想电表。导体棒ab与导轨电阻均不计,且导轨光滑,导轨平面水平,ab棒处于匀强磁场中。
(1)当变阻器R接入电路的阻值调到30,且用=40N的水平拉力向右拉ab棒并使之达到稳定速度时,两表中恰好有一表满偏,而另一表又能安全使用,则此时ab棒的速度是多少?
(2)当变阻器R接入电路的阻值调到,且仍使ab棒的速度达到稳定时,两表中恰有一表满偏,而另一表能安全使用,则此时作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大?
 
(1)
(2)
(1)假设电流表指针满偏,即I=3A,那么此时电压表的示数为U==15V,电压表示数超过了量程,不能正常使用,不合题意。因此,应该是电压表正好达到满偏。
当电压表满偏时,即U1=10V,此时电流表示数为

设a、b棒稳定时的速度为,产生的感应电动势为E1,则E1=BLv1,且E1=I1(R1+R)=20V
a、b棒受到的安培力为
F1=BIL=40N
解得
(2)利用假设法可以判断,此时电流表恰好满偏,即I2=3A,此时电压表的示数为=6V可以安全使用,符合题意。
由F=BIL可知,稳定时棒受到的拉力与棒中的电流成正比,所以
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图5所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电小球,整个装置处于竖直向下的磁场中,当磁场突然增大时,小球将(   )
A.沿顺时针方向运动
B.沿逆时针方向运动
C.在原位置附近往复运动
D.仍然保持静止状态
  

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中,ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线,ac和bc的电阻可不计,ac长度为。磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里。现有一段长度为、电阻为的均匀导体杆MN架在导线框上,开始时紧靠ac,然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动,滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为时,导线ac中的电流是多大?方向如何?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

图1是一台发电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感强度B=0.050T
图2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过ad、cb 边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴oo′旋转,在旋转过程中,线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长 l1=25.0cm, ad边长 l2=10.0cm 线框共有N=8匝导线,放置的角速度。将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的另一个输出端Q是它的负极。
图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为x、 y。
现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连,调节R,使CuSO4溶液中产生I=0.21A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的。
(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小。
(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,顶角θ=45°,的金属导轨 MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向左滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r。导体棒与导轨接触点的ab,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时,导体棒位于顶角O处,求:
(1)t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。
(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。
(3)导体棒在0~t时间内产生的焦耳热Q
(4)若在t0时刻将外力F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出(如图),第一次速度为v1,第二次速度为v2且v2=2v1,则两种情况下拉力的功之比W1/W2=   ,拉力的功率之比P1/P2=      ,线圈中产生焦耳热之比Q1/Q2=       .
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图4-4所示,位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直.现有一平行于导轨的恒力F拉杆ab,使它由静止开始向右运动.杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计.用E表示回路中的感应电动势,i表示回路中的感应电流,在i随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于(   )

图4-4
A.F的功率B.安培力的功率的绝对值
C.F与安培力的合力的功率D.iE

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一块小型的圆柱形磁铁,从竖直放置的内径稍大于磁铁直径的厚铝管(足够长)上端由静止释放。有关磁铁的运动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.由于磁铁不能吸引铝管,所以磁铁做自由落体运动
B.如果磁铁的磁性足够强,磁铁最终在铝管内做匀速直线运动
C.如果磁铁的磁性足够强,磁铁最终将悬浮在铝管中
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如下图所示,水平地面上方的H高区域内有匀强磁场,水平界面PP′是磁场的上边界,磁感应强度为B,方向是水平的,垂直于纸面向里.在磁场的正上方,有一个位于竖直平面内的闭合的矩形平面导线框abcd,ab长为l1,bc长为l2,H>l2,线框的质量为m、电阻为R.现使线框abcd从高处自由落下,ab边下落的过程中始终保持水平,已知线框进入磁场的过程中的运动情况是:cd边进入磁场以后,线框先做加速运动,然后做匀速运动,直到ab边到达边界PP′为止.从线框开始下落到cd边刚好到达水平地面的过程中,线框中产生的焦耳热为Q.求:

(1)线框abcd在进入磁场的过程中,通过导线的某一横截面的电荷量是多少?
(2)线框是从cd边距边界PP′多高处开始下落的?
(3)线框的cd边到达地面时线框的速度大小是多少?

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