【题目】如图1所示是一组平行光滑轨道ABCD和,且ABCD和均在竖直平面内,其中轨道在同一水平面内,轨道AB和处在同一斜面内,斜面倾角为,轨道CD和处在另一斜面内,斜面倾角为轨道ABCD与的间距为L,长为L的导体棒MN与PQ分别放置在两倾斜轨道上,均处于静止状态。其截面图如图2所示。左侧和右侧存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B且恒定不变,在与之间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度均匀增大,磁感应强度的变化率,已知BC长度为2L,MN、PQ棒的电阻均为R,其它电阻不计。重力加速度取g:
试判断左侧和右侧的匀强磁场磁感应强度的方向;
求PQ,MN棒的质量。
【答案】左侧和右侧的匀强磁场磁感应强度的方向均竖直向下;,MN棒的质量分别为和。
【解析】
本题是电磁感应与力学知识的综合应用,关键要根据法拉第定律、欧姆定律求出感应电流。在运用法拉第定律时,要注意回路的有效面积.
(1)在与之间存在竖直向下的磁感应强度均匀增大的匀强磁场,根据楞次定律判断知MN中感应电流由,PQ中感应电流由。
MN平衡时受到的安培力应水平向右,由左手定则判断知左侧的匀强磁场磁感应强度的方向竖直向下.
PQ平衡时受到的安培力应水平向左,由左手定则判断知右侧的匀强磁场磁感应强度的方向竖直向下。
(2)根据法拉第电磁感应定律得:回路中产生的感应电动势
由题有,
解得
回路中的电流大小为
对MN棒,由平衡条件有,
解得
对PQ棒,由平衡条件有,
解得
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【题目】如图所示,木块B上表面是水平的,当木块A置于B上,并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( )
A. A所受的合外力对A不做功
B. B所受的合外力对B不做功
C. B对A的摩擦力做正功
D. B对A的弹力做正功
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【题目】如图所示为两组平行板金属板,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,其中求:
(1)电子通过B点时的速度大小?
(2)右侧平行金属板的长度?
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【题目】如图所示,小球从离地高为H的位置A由静止释放,从C点切入半圆轨道后最多能上升到离地面高为h的B位置.再由B位置下落,再经轨道由C点滑出到离地高为H′的位置.速度减为零,不计空气阻力,则( )
A.(H﹣h)>(h﹣h′)
B.(H﹣h)<(h﹣h′)
C.(H﹣h)=(h﹣h′)
D.不能确定(H﹣h)与(h﹣h′)的大小关系
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【题目】线固ABCD的面积是,共有100匝线圈电阻为,接纯电阻,放置于如图所示匀强磁场中,磁感应强度B为自时刻起,线圈由中性面开始绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动,角速度为,下列说法正确的是
A. 时,线圈中的电流方向为ABCDA
B. 时,电流表的示数为
C. 时,线圈中的电流大小为5A
D. 时,穿过线圈的磁通量为
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【题目】如图所示,a、b为两个闭合圆形线圈,用相同材料粗细均匀的导线制成,半径Ra=2Rb,图示区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )
A. 两线圈内产生逆时针方向的感应电流
B. a、b线圈中感应电动势之比为2:1
C. a、b线圈中感应电流之比为4:1
D. a、b线圈消耗的电功率之比为8:1
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【题目】卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具。
(1)实验时需要测量的物理量包括弹簧秤拉力F、______和______。(填写选项)
A.圆周运动的半径r B.水平面的高度h
C.小球运动周期T D.绳子的长度L
(2)待测物体质量的表达式为m=______。
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【题目】在 2016 年 11 月 1 日至 6 日的珠海航展中,中国展出了国产运-20 和歼-31 等最先进飞机,歼-20 战机也进行了首次公开飞行表演.假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶,0~t2 时间内的 v-t 图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 飞机乙在 0~t2 内的平均速度等于
B. 飞机甲在 0~t2 内的平均速度比乙的大
C. 两飞机在 t1 时刻一定相遇
D. 两飞机在 0~t2 内可能相遇
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【题目】图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=10 Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是
A. 只断开S2后,原线圈的输入功率增大
B. 输入电压u的表达式
C. 若S1换接到2后,原线圈的输入功率为1.6 W
D. 若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W
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