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如右图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻R...

如右图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻R.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上.在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力.求:

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(1)导轨对杆ab的阻力大小Ff;

(2)杆ab中通过的电流及其方向;

(3)导轨左端所接电阻R的阻值.

 

(1)F- (2) 方向 a→b (3)2-r 【解析】(1)杆进入磁场前做匀加速运动,有 F-Ff=ma① v2=2ad② 解得导轨对杆的阻力 Ff=F-.③ (2)杆进入磁场后做匀速运动,有F=Ff+FA④ 杆ab所受的安培力 FA=IBl⑤ 解得杆ab中通过的电流 I=⑥ 杆中的电流方向自a流向b.⑦ (3)杆ab产生的感应电动势 E=Blv⑧ 杆中的感应电流 I=⑨ 解得导轨左端所接电阻阻值 R=2-r.⑩
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考点分析:
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位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc,ab长L1=1.0 m,bd长L2=0.5 m,线框的质量m=0.2 kg,电阻R=2 Ω.其下方有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界PP′和QQ′均与ab平行.两边界间距离为H,H>L2,磁场的磁感应强度B=1.0 T,方向与线框平面垂直。如图27所示,令线框的dc边从离磁场区域上边界PP′的距离为h=0.7 m处自由下落.已知线框的dc边进入磁场以后,ab边到达边界PP′之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值.问从线框开始下落,到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ′的过程中,磁场作用于线框的安培力所做的总功为多少?(g取10 m/s2)

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如下图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是(  )

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A.感应电流方向发生变化

B.CD段直导线始终不受安培力

C.感应电动势最大值Em=Bav

D.感应电动势平均值6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6eBav

 

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如右图a是用电流传感器(相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R,L是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R.图b是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后,通过传感器的电流随时间变化的图象.关于这些图象,下列说法中正确的是(  )

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a

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b

A.图b中甲是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况

B.图b中乙是开关S由断开变为闭合,通过传感器2的电流随时间变化的情况

C.图b中丙是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况

D.图b中丁是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况

 

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穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图①~④所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是(  )

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A.图①中,回路产生的感应电动势恒定不变

B.图②中,回路产生的感应电动势一直不变

C.图③中,回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势

D.图④中,回路产生的感应电动势先变小再变大

 

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如图所示,两块竖直放置的金属板间距为d,用导线与一匝数为n的线圈连接.线圈内部分布有方向水平向左的匀强磁场.两板间有一个一定质量、电荷量为+q的油滴在与水平方向成30°角斜向右上方的恒力F的作用下恰好处于平衡状态.则线圈内磁场的变化情况和磁通量的变化率分别是(  )

 

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A.磁场正在增强,6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

B.磁场正在减弱,6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

C.磁场正在减弱,6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

D.磁场正在增强,6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

 

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