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(2011·浙江理综·T23)如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=...

(2011·浙江理综·T23)如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨,在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s2)。

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(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;

(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;

(3)计算4s内回路产生的焦耳热。

 

(1)前1s:匀减速直线运动,后3s:静止在离左端0.5m的位置(2)前2s:I=0,后两秒:I=0.2 A 电流方向是顺时针方向(3) 【解析】(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动,有      代入数据解得:时,  ,所以导体棒没有进入磁场区域. 导体棒在1 s末已停止运动,以后一直保持静止,静止时离左端位置为x=0.5 m (2)由图乙可知:前2s磁通量不变,回路电动势和电流分别为 后2s回路产生的电动势为 此时回路的总长度为5m,因此回路的总电阻为 电流为 根据楞次定律,在回路中的电流方向是顺时针方向. (3)前2s电流为零,后2s有恒定电流,焦耳热为
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6ec8aac122bd4f6e

(1)金属棒在此过程中克服安培力的功6ec8aac122bd4f6e

(2)金属棒下滑速度6ec8aac122bd4f6e时的加速度6ec8aac122bd4f6e

(3)为求金属棒下滑的最大速度6ec8aac122bd4f6e,有同学解答如下:由动能定理6ec8aac122bd4f6e,……。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。

 

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(2011·重庆理综·T23)(16分)有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如题23图所示,该机底面固定有间距为6ec8aac122bd4f6e、长度为6ec8aac122bd4f6e的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为6ec8aac122bd4f6e、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻6ec8aac122bd4f6e,绝缘橡胶带上镀有间距为6ec8aac122bd4f6e的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电阻,若橡胶带匀速运动时,电压表读数为6ec8aac122bd4f6e,求:

6ec8aac122bd4f6e

⑴橡胶带匀速运动的速率;

⑵电阻R消耗的电功率;

⑶一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。

 

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(2011·大纲版全国·T24)如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求:

(1)磁感应强度的大小:

(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

 

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(2011·东营模拟) (10分)如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻.在cd右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.50 T.一根质量为m=10 g,电阻r=0.1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上并与导轨接触良好.现用一平行于导轨的轻质细线将导体棒ab与一钩码相连,将钩码从图示位置由静止释放.当导体棒ab到达cd时,钩码距地面的高度为h=0.3 m.已知导体棒ab进入磁场时恰做v=10 m/s的匀速直线运动,导轨电阻可忽略不计,取g=10 m/s2.求:

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(1)导体棒ab在磁场中匀速运动时,闭合回路中产生的感应电流的大小.

(2)挂在细线上的钩码的质量.

(3)求导体棒ab在磁场中运动的整个过程中电阻R上产生的热量.

 

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(2010·福建卷)中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1000kV特高压输电,若不考虑其他因素的影响,则输电线上损耗的电功率将变为

A.P/4              B.P/2              C.2P               D.4P

 

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