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在图中,MON是光滑的裸导线围成的线框,∠MON=60°,线框处在水平面内且置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,裸导线ab与线框良好接触,接触点ab与线框顶点O构成等边三角形,裸导线ab能在弹簧S的作用下沿线框匀速向左移动,运动到顶点O以后继续在光滑绝缘导轨上向左运动(绝缘导轨与光滑的裸导线围成的线框在同一水平面内,且光滑连接);已知弹簧的平衡位置在O点,导线的初始位置处在弹簧的弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,导线MON与ab单位长度的电阻均为r,裸导线ab的质量为m.

(1)求ab向左做匀速运动的速度v.

(2)从裸导线ab第一次运动到顶点O

开始计算,直到裸导线静止,电路中所

产生的焦耳热Q是多少?

(1)      (2)  

   


解析:

(1)当裸导线向左运动到离O点的距离为x, 裸导线中有电流的长度为y,则回路的电动势为:       (2分)

设回路的周长为L,则回路的总电阻为     (2分)

根据欧姆定律可得回路中的电流为:      (2分)

根据平衡条件得:                (2分)

根据几何知识求得:           (4分)

由以上方程解得:            (2分)

   (2)最终裸导线只能静止在O点,所以裸导线的动能将全部转化为焦耳热.   (2分)

    (3分)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲,两光滑的平行导轨MON与PO’Q,其中ON、O’Q部分是水平的,倾斜部分与水平部分用光滑圆弧连接,QN两点间连电阻R,导轨间距为L.水平导轨处有两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ(分别是cdef和ghjk虚线包围区),磁场方向垂直于导轨平面竖直向上,Ⅱ区是磁感强度B0的恒定磁场,Ⅰ区磁场的宽度为x0,磁感应强度随时间变化.一质量为m,电阻为R的导体棒垂直于导轨放置在磁场区中央位置,t=0时刻Ⅰ区磁场的磁感强度从B1大小开始均匀减小至零,变化如图乙所示,导体棒在磁场力的作用下运动的v-t图象如图丙所示.
(1)求出t=0时刻导体棒运动的加速度a;
(2)求导体棒穿过Ⅰ区磁场的过程中安培力所做的功和ab棒离开Ⅰ区磁场后直到最终停止的过程中电阻R上产生的热量.
(3)根据导体棒运动图象,求棒的最终位置和在0-t2时间内通过棒的电量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?浙江模拟)如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,与横坐标x的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标轴是渐进线);顶角θ=45°的光滑金属长导轨 MON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.已知t=0时,导体棒位于顶角O处;导体棒的质量为m=2kg;OM、ON接触处O点的接触电阻为R=0.5Ω,其余电阻不计;回路电动势E与时间t的关系如图3所示,图线是过原点的直线.求:
(1)t=2s时流过导体棒的电流强度I2的大小;
(2)1~2s时间内回路中流过的电量q的大小;
(3)导体棒滑动过程中水平外力F(单位:N)与横坐标x(单位:m)的关系式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系,在虚线MON两侧区域分别称为区域一和区域二,其中一个区域内有匀强电场,另一个区域内有磁感应强度为B、方向垂直桌面的匀强磁场.现有一个质量为m、带电量为+q的小球P从坐标为(-L,0)的A点处由静止释放后,沿x轴运动至坐标原点O时,与另一与P球完全相同但不带电的静止小球Q发生碰撞并粘在一起,此后沿x轴正方向第一次经y轴进入区域二,经过一段时间,从坐标(-L,L)的C点回到区域一.若整个过程中,小球P带电量保持不变且P、Q两球可视为质点.
(1)指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场以及电场和磁场的方向;
(2)求电场强度的大小;
(3)求小球P、Q第三次经过y轴的位置.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图(甲)所示,顶角θ=45°的光滑金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中.一根与ON垂直的导体棒在水平外力F作用下以恒定速度υ沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为r.导体棒与导轨的接触点为a和b.在滑动过程中,导体棒始终保持与导轨良好接触.t=0时,导体棒位于顶角O处,则水平外力F随时间的关系可能是图(乙)中的(  )
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