两根相距为L的足够长的金属导轨竖直放置,上端通过导线连接阻值为R的电阻,棒与上端距离为h,电路中除R外其它电阻不计.整个装置处在垂直于导轨平面的磁场中,重力加速
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两根相距为L的足够长的金属导轨竖直放置,上端通过导线连接阻值为R的电阻,棒与上端距离为h,电路中除R外其它电阻不计.整个装置处在垂直于导轨平面的磁场中,重力加速
题型:盐城模拟
难度:
来源:
两根相距为L的足够长的金属导轨竖直放置,上端通过导线连接阻值为R的电阻,棒与上端距离为h,电路中除R外其它电阻不计.整个装置处在垂直于导轨平面的磁场中,重力加速度为g.
(1)若固定AB棒,磁场的磁感强度B随时间t按图乙所示的规律变化,求AB棒中的感应电动势和感应电流的大小
(2)若磁场的磁感应强度大小恒为B
0
,使AB棒沿导轨由静止开始下落,其速度υ随时间t按图丙的规律变化,求AB棒的质量
(3)在AB棒由静止开始下落的同时,磁场的磁感应强度从B
0
开始变化,要使AB棒中无感应电流产生,求B随时间变化规律.
答案
(1)由法拉第电磁感应定律得:感应电动势E=
n
△Φ
△t
=
△B
△t
S
=
B
0
Lh
t
0
.
根据闭合电路欧姆定律得:
I=
E
R
=
B
0
Lh
t
0
R
.
(2)当加速度a=0时,速度达到最大.有:
mg=BIL
I=
B
0
L
v
0
R
所以mg=
B
0
2
L
2
v
0
R
,
故AB棒的质量m=
B
0
2
L
2
v
0
Rg
.
(3)当穿过闭合回路中的磁通量不变时,AB棒中无感应电流.
棒子仅受重力做自由落体运动,有:
B
0
Lh=BL(h+
1
2
g
t
2
)
,
所以B=
B
0
h
h+
1
2
g
t
2
=
2
B
0
h
2h+g
t
2
.
举一反三
如图所示,一物体放在自动扶梯上,随自动扶梯匀速斜向上运动,则物体受到的外力有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
题型:不详
难度:
|
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一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v
1
时,起重机的有用功率达到最大值P,以后,起重机保持该功率不变,继续提升重物.直到以最大速度v
2
匀速上升为止,则整个过程中,下例说法正确的是( )
A.钢绳的最大拉力为
p
v
1
B.钢绳的最大拉力为
p
v
2
C.重物的最大速度为v
2
=
p
mg
D.重物做匀加速运动的时间为
m
v
21
(p-mg
v
1
)
题型:不详
难度:
|
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如图(甲)为一研究电磁感应的装置,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时送到计算机,经计算机处理后在屏幕上显示出I-t图象.已知电阻R及杆的电阻r均为0.5Ω,杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1kg,杆长L=1m.实验时,先断开K,取下细线调节轨道倾角,使杆恰好能沿轨道匀速下滑.然后固定轨道,闭合K,在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让杆在物M的牵引下从图示位置由静止开始释放,此时计算机屏幕上显示出如图(乙)所示的 I-t图象(设杆在整个运动过程中与轨道垂直,且细线始终沿与轨道平行的方向拉杆,导轨的电阻忽略不计,细线与滑轮间的摩擦忽略不计,g=l0m/s
2
).试求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)0~0.4s内通过R的电量;
(3)0~0.4s内R上产生的焦耳热.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,气缸内封闭有一定质量的理想气体,当时温度为0℃,大气压为1atm(设其值为10
5
Pa)、气缸横截面积为500cm
2
,活塞重为5000N.则:
(1)气缸内气体压强为多少?
(2)如果开始时内部被封闭气体的总体积为
4
5
V
0
,汽缸上部体积为
1
5
V
0
,并且汽缸口有个卡环可以卡住活塞,使之只能在汽缸内运动,所有摩擦不计.现在使气缸内的气体加热至273℃,求气缸内气体压强又为多少?
题型:不详
难度:
|
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如图甲所示,在虚线框两侧区域存在有大小为B、方向分别为水平向左和水平向右的匀强磁场.用薄金属条制成的闭合正方形框aa′b′b边长为L,质量为m,电阻为R.现将金属方框水平地放在磁场中,aa′边、bb′边分别位于左、右两边的磁场中,方向均与磁场方向垂直,乙图是从上向下看的俯视图.金属方框由静止开始下落,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).
(1)请根据乙图指出下落时方框中感应电流的方向;
(2)求方框下落的最大速度v
m
(设磁场区域在竖直方向足够长);
(3)当方框下落的加速度为
g
2
时,求方框内感应电流的功率P;
(4)从静止开始经过时间t,方框下落高度为h,速度为v
t
(v
t
<v
m
).若在这段时间内感应电流做的功与一恒定电流I
0
在t时间内在该框内做的功相同,求恒定电流I
0
的表达式.
题型:不详
难度:
|
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