两导轨ab和cd互相平行,相距L=0.5m,固定在水平面内,其电阻可忽略不计.ef是一电阻等于10Ω的金属杆,它的两端分别与ab和cd保持良好接触,又能无摩擦地
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两导轨ab和cd互相平行,相距L=0.5m,固定在水平面内,其电阻可忽略不计.ef是一电阻等于10Ω的金属杆,它的两端分别与ab和cd保持良好接触,又能无摩擦地
题型:不详
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两导轨ab和cd互相平行,相距L=0.5m,固定在水平面内,其电阻可忽略不计.ef是一电阻等于10Ω的金属杆,它的两端分别与ab和cd保持良好接触,又能无摩擦地滑动.导轨和金属杆均处于磁感强度B=0.6T的匀强磁场中,磁场方向如图所示.导轨左边与滑动变阻器R
1
(最大阻值40Ω)相连,R
2
=40Ω.在t=0时刻,金属杆ef由静止开始向右运动,其速度v随时间t变化的关系为v=20sin(10πt) m/s.求:
(1)杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式.
(2)R
2
在1min内最多能够产生多少热量.
答案
(1)杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式为
ε=BLv=0.6×0.5×20sin(10πt) V=6sin(10πt) V
(2)当变阻器的滑动触头滑到变阻器的上端时,在相同时间内,R
2
产生的热量达最大值.外电路总电阻R=
1
2
R
2
=20Ω (2分)
电源为交流电,周期为T=
2π
ω
=
2π
10π
s
=0.2s,t=1min 为T的整数倍.
外电路电压的有效值为
U=
R
R+r
ε
=
20
20+10
×
6
2
V=2
2
V
R
2
能够产生的热量最大值为
Q=
U
2
R
2
t
=
(2
2
)
2
40
×60
=12 J
答:
(1)杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式是ε=6sin(10πt) V.
(2)R
2
在1min内最多能够产生12J热量.
举一反三
如图甲所示,在匀强磁场中,与磁感应强度B成30°角放置一矩形线圈,线圈长l
1
=10cm、宽l
2
=8cm,共100匝,线圈电阻r=1.0Ω,与它相连的电路中,电阻R
1
=4.0Ω,R
2
=5.0Ω,电容C=50μF,磁感应强度变化如图乙所示,开关S在t
0
=0时闭合,在t
2
=1.5s时又断开,求:
(1)t=1.0s时,R
2
中电流的大小及方向;
(2)S断开后,通过R
2
的电量.
题型:淮安模拟
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|
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电池A和B的电动势分别为E
A
和E
B
,内阻分别为r
A
和r
B
,若这两个电池分别向同一电阻R供电时,这个电阻消耗的电功率相同;若电池A、B分别向另一个阻值比R大的电阻R"供电时,R"消耗的电功率分别为P
A
、P
B
.已知E
A
>E
B
,则下列判断中正确的是( )
A.电池内阻r
A
>r
B
B.电池内阻r
A
<r
B
C.电功率P
A
>P
B
D.电功率P
A
<P
B
题型:南通模拟
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如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v
0
=2m/s的初速度进人磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力 F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s
2
,方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好,求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F的大小和方向;
(3)保持其他条件不变,而初速度v
0
取不同值,求开始时F的方向与初速度v
0
取值的关系.
题型:珠海模拟
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利用如图所示的电路可测出电压表的内阻,电源的内阻可以忽略. R为电阻箱.当R取不同阻值时,电压表应有示数.若电阻箱阻值为R
1
时,电压表示数为 U
1
;电阻箱阻值为R
2
时,电压表示数为U
2
,则:
(1)计算电压表内电阻的表达式.
(2)若多次改变电阻箱阻值,在下图作出1/U-R图线,请说明如何得出电压表内阻值?
题型:南通模拟
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如图所示,半径为R、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上,圆环中心为O.匀强磁场垂直水平面方向向下,磁感强度为B.平行于直径MON的导体杆,沿垂直于杆的方向向右运动.杆的电阻可以忽略不计,杆与圆环接触良好,某时刻,杆的位置如图,∠aOb=2θ,速度为v,求此时刻作用在杆上安培力的大小.
题型:河南
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