【题目】如图所示,光滑的水平轨道与电阻R相连,置于方向竖直向下的匀强磁场中,轨道间距离为2L,长为3L的导体棒AC垂直导轨放置。在水平向右的外力作用下,AC棒向右运动,匀速运动时的速度为v,若磁场的磁感应强度为B,AC棒的电阻为R,其余电阻不计,求:
(1)通过R的电流;
(2)D、C两点间的电势差UDC和A、C两点间的电势差UAC。
【答案】(1);(2)UDC=BLv,UAC=BLv
【解析】
要求通过R的电流,必须先求出在回路中的DC导体切割磁感线运动时产生的感应电动势,这个感应电动势就相当于回路中的电源的电动势。要注意的是,导体的AD段也切割了磁感线,也产生了感应电动势,但它不在回路中,所以在计算回路中的感应电流时,它不能代入计算。
(1)导体DC切割磁感线产生的感应电动势为
E=B×2L×v=2BLv
回路的总电阻
R总=R+R=R
由闭合电路欧姆定律得通过R的电流
(2)把DC段等效为电源,那么D、C间的电压应为路端电压,即电阻R两端电压。用右手定则可判断DC中的电流是从C到D的,因电源内部的电流是由低电势流向高电势的,所以D点的电势高于C点的电势。由欧姆定律得
UDC=IR=BLv
因AD两端电压
UAD=B×L×v=BLv
所以
UAC=UAD+UDC=BLv
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【题目】如图所示,AB与BC间有垂直纸面向里的匀强磁场,为AB上的点,PB=L。一对正、负电子(重力及电子间的作用均不计)同时从P点以同一速度沿平行于BC的方向射入磁场中,正、负电子中有一个从S点垂直于AB方向射出磁场,另一个从Q点射出磁场,则下列说法正确的是
A. 负电子从S点射出磁场
B. 正、负电子先后离开磁场
C. 正、负电子各自离开磁场时,两速度方向的夹角为150°
D. Q、S两点间的距离为L
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【题目】如图所示,倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜面上,轻质细线一端固定在物体a上,另一端绕过光滑的滑轮固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态.若将固定点c向右移动少许,而a与斜劈始终静止,则( )
A. 细线对物体a的拉力增大
B. 斜劈对地面的压力减小
C. 斜劈对物体a的摩擦力减小
D. 地面对斜劈的摩擦力增大
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【题目】如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈接交流电源和交流电压表、交流电流表,副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接.已知原线圈两端的电压保持不变,副线圈上的电压按如图乙所示规律变化.现闭合开关S接通抽油烟机,下列说法正确的是( )
A.热水器两端电压的瞬时值表达式为u=220sin(100πt) V
B.电压表示数为2200 V
C.电流表示数变大
D.变压器的输入功率增大
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【题目】如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为FN2,则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是( )
A.FN1<FN2,弹簧的伸长量减小
B.FN1=FN2,弹簧的伸长量减小
C.FN1>FN2,弹簧的伸长量增大
D.FN1>FN2,弹簧的伸长量减小
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【题目】下列说法正确的是( )
A.一定质量的理想气体,分子密度减小,气体的压强一定减小
B.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力
C.温度是物体内能大小的标志
D.当分子间距r→∞处,分子间无相互作用力,分子间的势能不是最小值
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【题目】在如图所示的xoy坐标系中,y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场,y<0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的P(0,h)点以沿x轴正方向的初速度射出,恰好能通过x轴上的D(d,0)点。己知带电粒子的质量为m,带电量为-q。h、d、q均大于0。不计重力的影响。
(1)若粒子只在电场作用下直接到达D点,求粒子初速度的大小;
(2)若粒子在第二次经过x轴时到达D点,求粒子初速度的大小;
(3)若粒子在从电场进入磁场时到达D点,求粒子初速度的大小。
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【题目】在下列叙述中,正确的是
A.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能
B.—定质量的气体,体积不变时,温度越高,气体的压强就越大
C.对一定质量的气体加热,其内能一定增加
D.随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小
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【题目】如图所示为某住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成.发电机中矩形线圈所围的面积为S,匝数为N,电阻不计,它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动.矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,R0表示输电线的电阻.以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是
A. 若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值为零
B. 发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e =" NBSω" sinωt
C. 当用电量增加时,为使用户电压保持不变,滑动触头P应向上滑动
D. 当滑动触头P向下移动时,变压器原线圈两端的电压将升高
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