(18分)、如图,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面。开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(17分)如图所示,光滑导轨abc与fed相距l=0.1m,其中ab、fe段是倾角θ=60°的直轨道,bc、ed段是半径r=0.6m的圆弧轨道且与ab、fe相切,轨道末端c、d点切线与一放置在光滑水平地面上、质量M=2kg的木板上表面平滑连接。在abef间有垂直于轨道平面向下、的匀强磁场,定值电阻R=1Ω。把质量为m=1kg、电阻不计的金属杆从距b、e高h=1m的导轨上静止释放,杆在直轨道上先加速后匀速下滑。如果杆与木板间摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)杆运动到cd时对轨道的压力F大小及杆由静止下滑到cd的过程中R上产生的焦耳热Q;
(2)要使杆不从木板上掉下的木板最小长度s。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0 Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.2 T.一根质量为m=10 g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动,速度为v=5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求:
(1)在闭合回路中产生感应电流I的大小
(2)作用在导体棒上拉力F的大小
(3)当导体棒移动50 cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(9分)如图,在水平面内有两条电阻不计的平行金属导轨AB、CD,导轨间距为L;一根电阻为R的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动,棒与导轨垂直,并接触良好,导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B,导轨右边与电路连接,电路中的两个定值电阻阻值分别为2R和R,现用力拉ab以速度v0匀速向左运动。求:
(1)感应电动势的大小
(2)感应电流的大小和方向
(3)ab两端的电势差Uab
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图甲所示,固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为,左端用导线相连。质量为,电阻为的金属棒垂直导轨静止在导轨平面上,金属棒与导轨左端的距离,金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,导与线导轨的电阻均不计。现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中,磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用,。求:
(1)金属棒未出现滑动之前,通过金属棒中电流的大小和方向;
(2)从时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中,金属棒产生的热量。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻r,外电路的电阻为R,a、b的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度绕轴匀速转动,求:
(1).闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式;
(2).线圈从图示位置转过180o的过程中,流过电阻R的电荷量为;
(3).线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦因数为0.50,整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中,导轨所接电源的电动势为15V,电阻不计,滑动变阻器的阻值满足要求,其他部分电阻不计,取,为了保证ab处于静止状态,则:
(1)ab通入的最大电流为多少?
(2)ab通入的最小电流为多少?
(3)R的调节范围是多大?
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )
A.U=110V,I=0.2A | B.U=110V,I=0.05A |
C.U=110V,I=0.2A | D.U=110V,I=0.2A |
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