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如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨单位长度电阻为r,导轨的端点...

如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨单位长度电阻为r,导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离为l.有垂直纸面向里的非匀强磁场,其磁感应强度沿y方向大小不变,沿x方向均匀增强,即有B=kx,其中k为常数.一根质量为m,电阻不计的金属杆MN可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中始终保持与导轨垂直.在t=0时刻,金属杆MN紧靠在P、Q端,在外力F作用下,杆以恒定的加速度a从静止开始向导轨的另一端滑动.求
(1)在t时刻金属杆MN产生的感应电动势大小;
(2)在t时刻流经回路的感应电流大小和方向;
(3)在t时刻金属杆MN所受的安培力大小;
(4)在0~t时间内流过金属杆MN的电量大小.

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(1)据题,杆以恒定的加速度a做匀加速运动,由v=at求出t时刻时杆的速度v,由x=at2求出杆通过的位移,此时B=kx,即可由E=Blv求出感应电动势的大小; (2)根据题设条件求出此时回路中的总电阻,由闭合电路欧姆定律求出感应电流大小;由右手定则判断感应电流的方向; (3)安培力的大小F=BIl,代入求出. (4)画出电流-时间图象,图象与坐标轴所围的“面积”大小等于电量. 【解析】 (1)在时刻t,有, 此时杆的速度为  v=at 所以在t时刻金属杆MN产生的感应电动势大小为  ① (2)在时刻t,回路的总电阻 所以在t时刻流经回路的感应电流大小为  ② 由右手定则判断得知,感应电流方向为NMPQN(逆时针方向). (3)在t时刻金属杆MN所受的安培力大小为   ③ (4)由②式可知I随时间t均匀变化,作出感应电流-时间图象如图,由i-t图可知,图中三角形所围的面积即为流经MN的电量, 所以  ④ 答:(1)在t时刻金属杆MN产生的感应电动势大小为; (2)在t时刻流经回路的感应电流大小为,方向为NMPQN; (3)在t时刻金属杆MN所受的安培力大小为; (4)在0~t时间内流过金属杆MN的电量大小是
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考点分析:
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美国物理学家密立根于1910年利用如图所示的实验装置,确定了电荷的不连续性,并测定了基元电荷(即基本电荷)的数值.图中雾状小油滴被喷到水平放置、间距为d的两块平行金属板上面的空间.上板有一个小孔,当油滴穿过小孔进入两板间的空间后,通过显微镜观察可测出在两板间不加电压时,油滴下降的速率,从而算出油滴质量m.再用X射线照射两板间的空气使之电离,从而使油滴带上微小的电量q.在两金属板上加电压,使金属板带上等量异种电荷,不断调节所加电压值,如果当两金属板间所加电压为U时,有一带电油滴D恰能悬浮在两板间保持平衡.
(1)该油滴带何种电荷?
(2)若已知油滴的质量为m,试求油滴所带电量q;
(3)密立根是通过测量油滴在空气中下落的终极速度来测量油滴的质量的.在两金属板未加电压时,由于空气的粘滞性,油滴受到的空气粘滞阻力f=6πηrv作用,式中η是空气的粘滞系数.实验中测得某油滴半径为r,油的密度为ρ,该油滴匀速下落的终极速度为v,空气浮力不计.试用η、ρ、g、U、d、v表示油滴所带的电量q.(球体的体积公式为manfen5.com 满分网

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(1)求小球A与小球B的质量比mA:mB
(2)现将A球质量改为2m、B球质量改为m,且开始时A球位于碗口C点,由静止沿碗下滑,当A球滑到碗底时,求两球总的重力势能改变量;
(3)在(2)条件下,当A球滑到碗底时,求B球的速度大小.

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如图所示,质量m=1Kg的小球穿在长L=1.6m的斜杆上,斜杆与水平方向成α=37°角,斜杆固定不动,小球与斜杆间的动摩擦因数μ=0.75.小球受水平向左的拉力F=1N,从斜杆的顶端由静止开始下滑,求(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)小球运动的加速度大小;
(2)小球运动到斜杆底端时的速度大小.

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两个白炽灯:L1“220V、100W”和L2“220V、40W”的U-I特性曲线如图所示,现将L1和L2串联后接在220V的稳压电源上,求L1和L2的实际功率比manfen5.com 满分网
有两个学生作出了不同的解答.
甲学生的解答是:
两灯的实际功率比manfen5.com 满分网
乙学生的解答是:
L1的电阻manfen5.com 满分网
L2的电阻manfen5.com 满分网
两灯的实际功率比manfen5.com 满分网
你认为以上两位学生的解答正确吗?如果正确,请说明理由;如果不正确,请指出其错误,并给出正确的解答.

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在“用多用表测电阻”的实验中,下列说法正确的是( )
A.测电阻时,红、黑表笔分别错插入负、正插孔,只要方法正确,不会影响测量结果
B.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
C.欧姆档指针恰好指示在10Ω与20Ω的正中央,所测电阻的阻值一定小于15Ω
D.多用表使用完毕后,应将选择开关置于欧姆最大档,以防表头烧坏
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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