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如图15所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹...

如图15所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ.整个装置处在磁感应强度为B,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.AC端连有电阻值为R的电阻.若将一质量M,垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,在EF棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段.今用大小为F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD位置由静止推至距BD端s处,突然撤去恒力F,EF最后又回到BD端.求:

6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

(1)EF棒下滑过程中的最大速度.

(2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能(金属棒、导轨的电阻均不计

 

(1)如图当EF从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示.安培力:F安=BIl=B 根据牛顿第二定律:a=                                                      ① 所以,EF由静止开始做加速度减小的变加速运动.当a=0时速度达到最大值vm. 由①式中a=0有:Mgsinθ-B2l2vm/R=0                                                                     ② vm= (2)由恒力F推至距BD端s处,棒先减速至零,然后从静止下滑,在滑回BD之前已达最大速度vm开始匀速. 设EF棒由BD从静止出发到再返回BD过程中,转化成的内能为ΔE.根据能的转化与守恒定律: Fs-ΔE=Mvm2                                                                                                                                                                                                         ③ ΔE=Fs-M()2 【解析】略
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考点分析:
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两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m,导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻,一根金属棒ab的质量为0.2kg,电阻为0.2Ω,横跨在导轨上并与导轨垂直,整个装置在竖直向上且B=0.5T的匀强磁场中,如图14示,已知ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。用水平恒力F=2N拉动ab,使ab在导轨上平动,若不计导轨电阻,g=10m/s2,求:w

说明: 6ec8aac122bd4f6e(1)棒速达4m/s时,棒的加速度多大?

 

(2)棒达到最大速度时,棒两端的电压多大及最大速度?

 

 

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如图13所示,一束电子流以速率v通过一个处于矩形空间的匀强磁场,速度方向与磁感线垂直,且平行于矩形空间的其中一边,矩形空间边长分别为说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e,电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过,求电子在磁场中的飞行时间。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

图13

 
 

 

 

 

 

 

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如图12所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A’会产生电势差。这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I的B的关系为:说明: 6ec8aac122bd4f6e式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场。横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力。当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。

设电流I是由电子定向移动形成的,电子平均定向速度为V,电量为e,回答下列问题:

6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)稳定状态时,导体板上侧面A的电势      下侧面A’的电势(填高于、低于或等于)

(2)电子所受洛仑兹力的大小为           

(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受的静电力为             。

 

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如图11所示器材可用来研究电感应现象及判定感应电流的方向。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

图11

 
 

 

 

 

 

 


(1)在给出的实物图中,用实线作为导线将实验仪器连成实验电路。

(2)将线圈L1插入L2中,合上开关。能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是:

A  插入软铁棒。         B  拔出线圈L1

C  使变阻器阻值变大。   D  断开开关。

 

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如图9所示电路中,L为电感线圈,电阻不计,A、B为两灯泡,则

6ec8aac122bd4f6e

图9

 
 

 

 

 

 


A.合上S时,A先亮,B后亮       B.合上S时,A、B同时亮

C.合上S后,A变亮,B熄灭       D.断开S时,A熄灭,B重新亮后再熄灭

 

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