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如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨,MQ⊥MN,导轨 平面...

manfen5.com 满分网如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨,MQ⊥MN,导轨  平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接一个R=4Ω的电阻.一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度B=1T.将一根质量m=0.05kg、电阻r=1Ω的金属棒ab,紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨的电阻不计.现静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd离NQ的距离s=0.2m.g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8. 问:
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定速度多大?
(3)若将金属棒滑行至以处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁场的磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度多大?
(1)静止释放金属棒,金属棒沿导轨先做加速减小的变加速运动,最后做匀速运动,达到稳定状态.由平衡条件和电磁感应知识求出电流. (2)根据电动势公式求出速度. (3)回路中磁通量不变时,不产生感应电流.由此条件求出t=1s时磁感应强度. 【解析】 (1)(2)由图,根据平衡条件, 得mgsinθ=f+F=μmgcosθ+F  代入数据,得F=0.1N 又安培力F=BIL,I=,得F=      v==2m/s      I=0.2A    (3)BLs=B1(s+vt)L,得B1=≈0.1T 答:(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流为0.2A.     (2)金属棒达到的稳定速度为2m/s.     (3)t=1s时磁感应强度为0.1T.
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考点分析:
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求:(1)当轻杆与竖直杆的夹角为30°时金属球做圆周运动的线速度的大小v1
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(1)利用图象法处理数据可以减小实验误差.在讨论作图方案时,甲同学认为应作R-I图,而乙同学认为应该作R-manfen5.com 满分网图,你认为哪个同学的想法更科学?______(填“甲”或“乙”)
(2)按照(1)中你选择的方案,在给出的坐标纸上作出图象.
(3)利用你作出的图象,可求出该柠檬电池的电动势为______V,内阻为______Ω.
(4)完成实验后,该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是:______
外电阻R(Ω)电流 I(mA)电流倒数manfen5.com 满分网(mA-1)
90000.050219.92
80000.052818.93
60000.059416.84
50000.063315.80
40000.068014.71


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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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