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如图所示,足够长的两根相距为0.5 m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感...

如图所示,足够长的两根相距为0.5 m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8 T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面.两根质量均为0.04 kg的可动金属棒abcd都与导轨接触良好,金属棒abcd的电阻分别为1 Ω和0.5 Ω,导轨最下端连接阻值为1 Ω的电阻R,金属棒ab用一根细绳拉住,细绳允许承受的最大拉力为0.64 N.现让cd棒从静止开始落下,直至细绳刚被拉断,此过程中电阻R上产生的热量为0.2 J(g取10 m/s2).求:

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(1)此过程中ab棒和cd棒产生的热量QabQcd

(2)细绳被拉断瞬间,cd棒的速度v

(3)细绳刚要被拉断时,cd棒下落的高度h.

 

(1)0.2 J 0.4 J (2)3 m/s (3)2.45 m 【解析】(1)Qab=QR=0.2 J,由Q=I2Rt,Icd=2Iab. 所以Qcd=Qab=4××0.2 J=0.4 J. (2)绳被拉断时BIabL+mg=FT, E=BLv,2Iab= 解上述三式并代入数据得v=3 m/s (3)由能的转化和守恒定律有 mgh=mv2+Qcd+Qab+QR 代入数据得h=2.45 m
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考点分析:
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如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10 Ω/m,导轨的端点PQ用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20 m.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为Bkt,比例系数k=0.020 T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直,在t=0时刻,金属杆紧靠在PQ端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0 s时金属杆所受的安培力.

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如图所示,在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1 m的平行金属导轨MNPQ,导轨的电阻忽略不计.在两根导轨的端点NQ之间连接一阻值R=0.3 Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2 m、每米长电阻r=2.0 Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为cd.当金属棒以速度v=4.0 m/s向左做匀速运动时,试求:

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(1)电阻R中电流的大小和方向;

(2)金属棒ab两端点间的电势差.

 

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如图所示,一个半径为r的铜盘,在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO′匀速转动,磁场方向与盘面垂直,在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷.设整个回路电阻为R,当圆盘匀速运动角速度为ω时,通过电阻的电流为________.

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如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F.此时(  )

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A.电阻R1消耗的热功率为Fv/3

B.电阻R2消耗的热功率为Fv/6

C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcos θ

D.整个装置消耗的机械功率为(Fμmgcos θ)v

 

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如图所示,线圈C连接光滑平行导轨,导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,导轨上放着导体棒MN.为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流,可使导体棒MN(  )

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A.向右加速运动                   B.向右减速运动

C.向左加速运动                   D.向左减速运动

 

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