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【题目】如图甲,MNPQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ37°角固定,MP之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B0.5 T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vmR的关系如图乙所示。已知轨距为L2 m,重力加速度g10 m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:

1ab下滑过程中感应电流的方向及R0时最大感应电动势E的大小;

2金属杆的质量m和阻值r

3R4 Ω时,求回路瞬时电功率每增加1 W的过程中合外力对杆做的功W

【答案】12V2m0.17 kgr2 Ω30.5J

【解析】1)由右手定则可知,杆中电流方向从b→a(或aMPba),由图示图象可知,当时,杆最终以匀速运动,产生电动势:
2)设最大速度为v,杆切割磁感线产生的感应电动势

由闭合电路的欧姆定律:

杆达到最大速度时满足解得

由图象可知:斜率为

纵截距为v0=2m/s,得到:

解得:

3)感应电动势,功率

由动能定理得: ,代入数据解得:W=0.5J

练习册系列答案
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【题目】一带电平行板电容器被竖直安放,如图所示,两板间距d0.1 m,电势差U1000V.现从平行板上A处以vA3m/s的速度水平向左射入一带正电小球(已知小球的电荷量q107C,质量m0.02g),经一段时间后发现小球打在A点正下方的B(g10 m/s2)

1)小球离AB板的最远距离L是多少

2)求AB间的距离sAB

3)求小球到达B点时的动能

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【题目】如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l,h均为定值).将AB水平抛出的同时,B自由下落.A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则(  )

A. A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度

B. A、B在第一次落地前若不相碰,此后就不会相碰

C. A、B可能运动到最高处相碰

D. A、B一定能相碰

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【题目】两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒abcd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态,剪断细线后,导体棒运动过程中(

A. 回路中有感应电流

B. 两根导体棒所受安培力的方向相同

C. 两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒

D. 两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒

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【题目】交流发电机的输出电功率为100kW,输出电压为250V,欲向远处输电,若输电线的电阻为8.0Ω,要求输电时输电线上损失的电功率不超过交流发电机输出电功率的5%,并向用户输送220V的电压。

1)求升压变压器原、副线圈的匝数比;

2)求降压变压器的原、副线圈的匝数比。

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【题目】如图甲所示,20匝的线圈两端M、N与一个电压表相连,线圈内有指向纸内方向的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。下列说法正确的是

A线圈中产生的感生电场沿顺时针方向

B电压表的正接线柱接线圈的N端

C线圈中磁通量的变化率为15Wb/s

D电压表的读数为10V

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【题目】如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动, 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统.圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示.圆盘匀速转动时,小球做受迫振动.小球振动稳定时.下列说法正确的是(

A. 小球振动的固有频率是

B. 小球做受迫振动时周期一定是

C. 圆盘转动周期在附近时,小球振幅显著增大

D. 圆盘转动周期在附近时,小球振幅显著减小

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【题目】在测定玻璃的折射率实验时

(1)下列说法正确的是_____

A.入射角越大,误差越小

B.在白纸上放好玻璃砖后,用铅笔贴着光学面画出界面

C.实验时即可用量角器,也可用圆规和直尺等工具进行测量

D.判断像与针是否在同一直线时,应该观察大头针的头部

(2)小时同学在插针时玻璃砖的位置如图1所示。根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点,依据上述操作所测得的折射率_________(填偏大”、“偏小不变”)

(3)小明同学经正确操作后,在纸上留下四枚大头针的位置P1P2P3P4ABCD是描出的下班砖的两个边,如图2所示,请在答题纸上画出光路图________

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【题目】如图所示,两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于处,两列波的速度大小均为,两波源的振幅均为.图示为时刻两列波的图象(传播方向如图所示),该时刻平衡位置位于两质点刚开始振动,质点的平衡位置处于处.关于各质点运动情况的判断正确的是(

A. 时刻质点均沿轴正方向运动

B. 时刻,质点的位移为

C. 时刻,质点的位移为

D. 时刻,质点都运动到

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