【2012•山东模拟】如下图甲所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α,导轨电阻不计。匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒
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【2012•山东模拟】如下图甲所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α,导轨电阻不计。匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒
题型:不详
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【2012•山东模拟】如下图甲所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α,导轨电阻不计。匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R,另有一条纸带固定金属棒ab上,纸带另一端通过打点计时器(图中未画出),且能正常工作。在两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻R
L
=4R,定值电阻R
1
=2R,电阻箱电阻调到使R
2
=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,同时接通打点计时器的电源,打出一条清晰的纸带,已知相邻点迹的时间间隔为T,如下图乙所示,试求:
(1)求磁感应强度为B有多大?
(2)当金属棒下滑距离为S
0
时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑2S
0
的过程中,整个电路产生的电热。
答案
(1)
(2)
解析
(1)根据图乙纸带上打出的点迹可看出,金属棒最终做匀速运动,且速度最大,最大值为v
m
=2s/T,达到最大速度时,则有mgsinα=F
安
F
安
=ILB
其中R
总
=6R
所以mgsinα=
解得
(2)由能量守恒知,放出的电热Q=
2S
0
sinα-
代入上面的v
m
值,可得
举一反三
【2012•黑龙江省哈尔滨市期末】两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置,一组导轨水平,另一组平行导轨与水平面成37°角,拐角处连接一阻值为R=1Ω的电阻。质量均为m=1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5,导轨电阻不计,两杆的电阻均为R=1Ω。整个装置处于磁感应强度大小为B=1T,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时,静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力,方向沿斜面向下。求此拉力的功率。(重力加速度g=10m/s
2
. 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
题型:不详
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【2012• 湖南模拟】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
,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为
的电阻。匀强磁场大小
、方向与导轨平面垂直.质量为
、电阻
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(已知
,
,取g=10m/s
2
) 。
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)求金属棒稳定下滑时的速度大小及此时ab两端的电压U
ab
为多少;
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,机械能转化为电能的效率是多少(保留2位有效数字)。
题型:不详
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如图所示,匝数为100匝的矩形线圈abcd处于磁感应强度B=
T的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5m
2
,内阻不计.线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω="10π" rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连,变压器的副线圈接入一只“12V,12W”灯泡,灯泡正常发光,下列说法中正确的是
A.通过灯泡的交变电流的频率是50Hz
B.变压器原、副线圈匝数之比为l0∶1
C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为120V
D.若将灯泡更换为“12V.24W”且保证其正常发光,需要增大矩形线圈的转速
题型:不详
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一输入电压为220V,输出电压为36V的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匣数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新饶了5匝线圈。如题图所示,然后将原来线圈接到220V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线数分别为 ( )
A.1100,360
B.1100,180
C.2200,180
D.2200,360
题型:不详
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如图所示,MN为裸金属杆,在重力的作用下,贴着竖直平面内的光滑金属长直导轨下滑,导轨的间距
,导轨的上端接有
的电阻,导轨和金属杆的电阻不计,整个装置处于
的水平匀强磁场中,当杆稳定匀速下落时,每秒有0.02J的重力势能转化为电能,则这时MN杆的下落速度v的大小等于多少?
题型:不详
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