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水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值R的电...

水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆(见图甲),导轨的电阻忽略不计,匀强磁场方向竖直向下,用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,金属杆从静止开始运动,电压表的读数发生变化,但最终将会保持某一数值U恒定不变;当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时,电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变,U与F的关系如图乙。若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,金属杆的电阻r=0.5Ω。(重力加速度g=10m/s2)求:

(1)磁感应强度B;

(2)当F=2.5N时,金属杆最终匀速运动的速度;

(3)在上述(2)情况中,当金属杆匀速运动时,撤去拉力F,此后电阻R上总共产生的热量。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)1T (2)10m/s (3)1.25 J 【解析】(1)由部分电路欧姆定律    ① 金属杆所受安培力F安=BIL                                   ② 由于金属杆匀速运动F安=F                                   ③ 从U—F图象中取一点F=8N    U=8V                           ④ 由①②③④式解得B=1T                                        (2)当F=2.5N时,由图象可得U=2.5V                      ⑤ 据闭合电路欧姆定律得                                               ⑥ 金属杆产生的感应电动势 E=BLv                                                     ⑦ 由⑤⑥⑦式解得:                                (3)撤去拉力后,金属杆做减速运动,最终静止。 由能量转化守恒定律知电路中产生总的热量                                                 ⑧ 电阻R产生的总热量                                             ⑨ 由⑧⑨式解得QR=12.5J
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考点分析:
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如图所示,在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中,让长为0.9 m、电阻为1 Ω的导体棒ab在金属框上以10 m/s的速度向右匀速滑动,电阻R1=6 Ω, R2=3 Ω,其他导线上的电阻可忽略不计.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)ab棒中的电流大小与方向;                               

(2)为使ab棒匀速运动,所加外力应为多大?

(3) R2消耗的电功率多大?

 

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如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.线圈匝数n=40,电阻r=0.1 Ω,长l1=0.05 m,宽l2=0.04 m,角速度ω=100 rad/s,磁场的磁感应强度B=0.2 T.线圈两端外接电阻R=9.9 Ω的用电器和一个交流电流表.求:

 (1)线圈中产生的最大感应电动势;

(2)电流表的读数;

(3)用电器上消耗的电功率.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,AB是两个同心圆,半径之比RA∶RB=2∶1,A、B是由相同材料,粗细一样的导体做成的,小圆B外无磁场,B内磁场的变化如图所示,求A、B中电流大小之比(不计两圆中电流形成磁场的相互作用).

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图a所示为电吉他的拾音器的原理图,在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号。

①金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验中铁芯的作用,则被拨动后靠近螺线管的过程中,通过放大器的电流方向为           (以图象为准,填“向上”或“向下”)。

②下列说法正确的是                                                 (     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.金属弦上下振动的周期越大,螺线管内感应电流的方向变化也越快

B.金属弦上下振动过程中,经过相同位置时速度越大,螺线管中感应电动势也越大

C.电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大而变响,增减螺线管匝数会起到调节音量的作用

D.电吉他通过扩音器发出的声音频率和金属弦振动频率相同,则金属弦振动越快,发出的声越响

③若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如图b所示,则对应感应电流的变化为                                                                  (     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。现使磁铁自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过6ec8aac122bd4f6e的电流方向和电容器极板的带电情况是(      )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.从6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e,上极板带正电;

B.从6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e,下极板带正电;

C.从6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e,上极板带正电;

D.从6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e,下极板带正电;

 

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