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如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L=0.2m,另外两根水平...

如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10-2kg,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2满分5 manfen5.com(竖直金属导轨电阻不计),PQ杆放置在水平绝缘平台上,整个装置处于匀强磁场内,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度B=1.0T。现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动,运动位移x=0.1m时MN杆达到最大速度,此时PQ杆对绝缘平台的压力恰好为零。(g取l0m/ s2)求:

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(1)MN杆的最大速度满分5 manfen5.com为多少?

(2)当MN杆加速度达到a=2m/s2时,PQ杆对地面的压力为多大?

(3)MN杆由静止到最大速度这段时间内通过MN杆的电量为多少?

 

(1) 1m/s ;(2) 0.02N;(3)0.05C 【解析】 试题分析: (1)最大速度时,PQ杆受力平衡:BIL=mg 由闭合电路的欧姆定律可知:E=I×2R MN切割磁感线 E=BLvm 最大速度 vm=1m/s (2)对杆MN根据牛顿第二定律: PQ受力平衡: 解得 FN=0.02N (3)位移x内回路产生的平均感应电动势: 电流 通过MN杆的电量为 得: 考点:法拉第电磁感应定律;牛顿定律及物体的平衡。  
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考点分析:
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如图甲所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,导线的电阻不计,求。至t1时间内:

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(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;

(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

 

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如下图所示,一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd,其ab和cd边长满分5 manfen5.com= 0.4 m ,ad和be边长满分5 manfen5.com= 0.2 m,匝数n =100匝,它在磁感应强度B = 0.2 T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴满分5 manfen5.com匀速转动,当开关S断开时,电压表的示数为10满分5 manfen5.comV,开关S闭合时,外电路上标有“10 V,10 W”的灯泡恰好正常发光,求:

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(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度?

(2)S闭合后,当导线框从图示位置转过满分5 manfen5.com= 600时的过程中通过灯泡的电荷量?

 

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如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距满分5 manfen5.com0.50m ,左端接一电阻R=0.20满分5 manfen5.com,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ac垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ac以满分5 manfen5.com4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:

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(1)回路中感应电流的大小;

(2)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小.

 

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钻石是首饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为满分5 manfen5.com(单位为kg/m),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿伏加德罗常数为NA,求:

(1)  m克拉钻石所含有的分子数(1克拉= 0.2g)

(2)每个钻石分子直径的表达式。

 

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用螺线管与灵敏电流计组成一闭合回路,进行探究电磁感应现象实验的实验装置。请你将图中所缺导线补接完整。

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