如图所示,两条弯曲的金属导轨放在xoy坐标平面内,0至3l为一个曲线变化周期.曲线部分都是正弦曲线中的某四分之一,直线部分的长度为2l,并且平行与x轴,它们之间
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如图所示,两条弯曲的金属导轨放在xoy坐标平面内,0至3l为一个曲线变化周期.曲线部分都是正弦曲线中的某四分之一,直线部分的长度为2l,并且平行与x轴,它们之间
题型:不详
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如图所示,两条弯曲的金属导轨放在xoy坐标平面内,0至3
l
为一个曲线变化周期.曲线部分都是正弦曲线中的某四分之一,直线部分的长度为2
l
,并且平行与x轴,它们之间间距很小但彼此绝缘,左端通过电阻R连接.坐标平面内有垂直于该平面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.一根平行于y轴的长导体棒沿x轴匀速运动,运动过程中与两金属导轨良好接触,导轨足够长,除R外其余电阻都不计.测得电阻R在较长的t时间内的发热量为Q,则导体棒的速度为
A
B
C
D
答案
D
解析
导线切割磁感线产生的感应电动势
,设运动
距离的时间为一个周期
,则在每个周期
内,有
的时间,感应电动势为
,一个周期内两个
正弦曲线时间共
,感应电动势
,这段时间的有效值为
,则此交流电的有效值由
得
,回路为纯电阻电路,因此
,解得D正确。本题涉及电磁感应、交流电的有效值、焦耳热等知识内容,引入等效思想的应用,解答时以一个周期为求有效值的最小时间单位,难度较大。
举一反三
(10分)如图所示,MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的长金属导轨,它们的间距相等,均为L=30cm.长为3L、电阻为R=0.3
的金属棒可紧贴四导轨,沿导轨方向无摩擦的运动.在导轨MN、PQ的左端连接有阻值为Ro=0.1
的电阻,在金属导轨FI、HJ的右端连接有一对水平放置、间距为d="18" m的平行金属板.除该金属板外,整套装置处于垂直
于导轨平面的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B=0.4T.用~适当的拉力使金属棒以速率v=5m/s向右运动,此
时金属板间一带电微粒恰好悬浮在两板的正中央.取g=l0m/s
2
,求:
(1)带电微粒的比荷:
(2)为维持金属棒的匀速运动,加在金属棒上的拉力的功率.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,正方形线框边长L,质量M,电阻R,从高H处自由下落,当线框的下边进入高h =" L" 的有界匀强磁场时,恰好匀速下降,设线框面总与磁场垂直,求
(1) 磁感应强度B
(2) 线框经过磁场过程中所产生热Q
(3) 线框穿过该区域共需时间T
题型:不详
难度:
|
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如图甲所示,足够长的光滑平行导轨
MN
、
PQ
倾斜放置,两导轨间距离为
L
=" 1.0" m,导轨平面与水平面间的夹角为
θ
= 30°,磁感应强度为
B
的匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的
M
、
P
两端连接阻值为
R
=" 3.0" Ω的电阻,金属棒
ab
垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连,金属棒
ab
的质量
m
=" 0.20" kg,电阻
r
=" 0.50" Ω,重物的质量
M
=" 0.60" kg,如果将金属棒和重物由静止释放,金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示,不计导轨电阻,
g
= 10m/s
2
。计算结果可以保留根号。求:
(1)磁感应强度
B
的大小;
(2)在0.6s内通过电阻
R
的电量;
(3)在0.6s内电阻
R
产生的热量。
题型:不详
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如图14所示,两根平行的光滑金属导轨与水平面成
q
角放置,导轨电阻忽略不计.在水平虚线
L
1
、
L
2
间有一导轨所在平面垂直的匀强磁场
B
,导体棒
a
、
b
的质量分别为
m
a
、
m
b
,电阻均为
r
,电动机通过绕过滑轮的细绳牵引着
a
由静止开始从导轨底部运动,
b
静止在导轨底部并与导轨接触良好。已知额定功率为
P
,重力加速度
g
,不计
a
、
b
之间电流的相互作用,如果电动机提供恒定的拉力,求:
(1)
b
棒刚开始运动,
a
棒的速度;
(2)
b
棒刚开始运动时
a
、
b
棒间的距离;
(3)如果
b
棒刚开始运动时电动机达到额定功率,该过程中,
a
棒产生的焦耳热是多少?
题型:不详
难度:
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如图3-6-7所示,足够长的导线框abcd固定在竖直平面内,bc段电阻为R,其他电阻不计.ef是一电阻不计的水平放置的导体杆,质量为m,杆的两端分别与ab、cd良好接触,又能沿框架无摩擦滑下,整个装置放在与框面垂直的匀强磁场中.当ef从静止开始下滑,经过一段时间后,闭合开关S,则在闭合开关S后 ( )
图3-6-7
A.ef加速度的数值有可能大于重力加速度
B.如果改变开关闭合时刻,ef先后两次获得的最大速度一定不同
C.如果ef最终做匀速运动,这时电路消耗的电功率也因开关闭合时刻的不同而不同
D.ef两次下滑过程中,系统机械能的改变量等于电路消耗的电能与转化的内能之和
题型:不详
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