科目: 来源:1+1轻巧夺冠·优化训练 高二物理(下) (修订版) 银版 (修订版) 银版 题型:038
一具有固定转轴的矩形导线框abcd,处在直线电流的磁场中,转轴与直导线平行,相距4ro,线框的ab和cd两边与转轴平行,长度都为5r0,bc和da两边与转轴垂直,长度都为6r0,转轴通过这两条边的中点,如图所示直导线中的电流方向向上.当导线框垂直于由直线电流与转轴构成的平面时,ab边和cd边所在处的磁感应强度的大小都是已知值B0.
(1)若导线框以恒定的角速度ω绕固定轴转动,求导线框转到上述位置时,线框中的感应电动势.
(2)若导线框转到上述位置时,框内电流强度为I,方向为abcda,求导线框处在这位置时,磁场对ab边和cd边的作用力以及这两个力对转轴的力矩.
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一线圈中产生的正弦式交流电按i=10sin314t A变化,求出当线圈从中性面起转过30°、60°、90°、120°所需时间及对应的电流值.
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如图所示,在两条平行的光滑水平导轨上,用套环连着一质量为0.2 kg,电阻为2 Ω的导体杆ab,导轨间的匀强磁场的方向如图所示.已知R1=3 Ω,R2=6 Ω,电压表的量程为0~10 V,电流表的量程为0~3 A(导轨的电阻不计),求:
(1)将R调至30 Ω时,用垂直于ab的力F=40 N使ab沿着导轨向右移动且达到最大速度时,两表中有一表的示数恰好满量程,另一表能安全使用,则ab杆的速度多大?
(2)将R调至3 Ω时,欲使ab杆运动达到稳定状态时两表中有一表的示数恰好满量程,另一表能安全使用,则拉力应为多大?
(3)在(1)小题的条件下,当ab杆运动达到最大速度时突然撤去拉力,则电阻R1上还能产生多少热量?
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两金属杆ab、cd长均为L,电阻均为R,质量分别为M、m,M>m,用两根质量和电阻均可忽略不计的柔软导线将它们连成闭合电路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧,两金属杆都处于水平位置,如图所示,整个装置处在一个与回路平面垂直的匀强磁场中.磁感应强度为B,若金属杆ab正好匀速向下运动,求运动的速度.
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2 Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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如图所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l.t=0时,磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大,同时,在板2的右端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.
(1)要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率k应满足什么条件?
(2)要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?
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如图所示,U形导体框架宽l=1 m,与水平面成α=30°角倾斜放置在匀强磁场中,磁感应强度B=0.2 T,垂直框面向上.在框架上垂直框架放一根质量m=0.2 kg、有效电阻R=0.1 Ω的导体棒ab,从静止起沿框架无摩擦下滑,设框架电阻不计,框架足够长,取g=10 m/s2.求:
(1)ab棒下滑的最大速度vmax;
(2)在最大速度时,ab棒上释放的电功率.
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在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中放一个半径r0=50 cm的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω=103 rad/s逆时针向匀速转动,圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接.若每半根导体棒的有效电阻R0=0.4 Ω,外接电阻R=3.9 Ω(如图),求:
(1)每半根导体棒产生的感应电动势;
(2)当电键S接通和断开时两电表示数.(假定RV→∞,RA→0)
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如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子从A孔以初速度v0垂直AO进入磁感应强度为B的匀强磁场中,并恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场中,电场方向跟OC平行,OC⊥AD,最后打在D点,且OD=2OC.若已知m,q,v0,B,不计重力,试求:
(1)粒子运动到D点所需时间;
(2)粒子抵达D点时的动能.
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如图所示,在垂直xOy坐标平面方向上有足够大的匀强磁场区域,其磁感应强度B=1 T,一质量为m=3×10-16 kg,电量为q=×10-8 C的带正电质点(其重力忽略不计),以v=4×106 m/s速率通过坐标原点O,而后历时4π×10-8 s经x轴上A点,试求带电质点做匀速圆周运动的圆心坐标,并在坐标系中画出轨迹示意图.
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