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【题目】如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PXQY相距L=0.5m,底端连接电阻R=2Ω,导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1T.质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上,金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动,经过时间t1=2s通过距离x=1.5m,速度达到最大,这个过程中电压表示数U0=8.0V,电流表实数I0=0.6A,示数稳定,运动过程中金属棒始终与导轨垂直,细线始终与导轨平行且在同一平面内,电动机线圈内阻r0=0.5Ωg=10m/s2..求:

1)细线对金属棒拉力的功率P多大?

2)从静止开始运动的t1=2s时间内,电阻R上产生的热量QR是多大?

3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN,使金属棒保持静止状态,金属棒到导轨下端距离为d=1m.若磁场按照右图规律变化,外力F随着时间t的变化关系式?

【答案】10.3W;(20.224J;(3F = 0.016t + 0.208N

【解析】

1)根据能量转化和守恒,有解得 P = 0.3W

2)当从静止开始运动经过t1=2s时间,金属棒速度达到最大,设此时为vm,金属棒中电动势为E,电流为I1,受到的安培力为F,细线的拉力为F,则

F= BI1L

P =Fvm

F = mgsinθ + F

解得 vm= 1m/s

金属棒从静止开始运动到达到最大速度过程中,设整个电路中产生的热量为Q,由能量转化和守恒得

解得 QR=0.224J

3)由图可知

设在t时刻,磁场的磁感应强度为B',金属棒中电动势为E',电流为I',受到的安培力为

F',则

T

F' =B' I'L

F'

解得 F = 0.016t + 0.208N

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A. 变压器的原、副线圈的匝数比:10

B. 变压器的副、原线圈的匝数比:10

C. 此变压器为降压变压器

D. 此变压器为升压变压器

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A. 小磁针保持不动

B. 小磁针的N极将向下转动

C. 小磁针的N极将垂直于纸面向里转动

D. 小磁针的N极将垂直于纸面向外转动

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【题目】在同一水平面中的光滑平行导轨PQ相距l1m,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的平行板电容器两极板MN部距离d10mm,定值电阻R1R212ΩR3,金属棒ab电阻r,其它电阻不计.磁感应强度B0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m1×1014kg,带电量q=﹣1×1014C的微粒恰好静止不动.取g10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好.且运动速度保持恒定.试求:

1)匀强磁场的方向;

2ab两端的路端电压;

3)金属棒ab运动的速度.

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【题目】如图所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1cm.在纸面内先后放不同的圆形线圈,圆心均在O处,A线圈半径为lcm10匝;B线圈半径为2cm1匝;C线圈半径为0.5cm1.

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2)若磁感应强度的大小维持0.8T不变而方向转过,则在此过程中线圈C中磁通量变化量的大小为多少?

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A.80V/m

B.80V/m

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D.160V/m

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