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如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间连接一个阻值为R...

如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B、一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直置于导轨上,与磁场左边界相距d .现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图(乙)所示,F已知.求:
(1)棒ab离开磁场右边界时的速度;
(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能.

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(1)由于导体棒离开时已经匀速运动,故安培力与外力F大小相等方向相反,据此可以求出棒离开磁场时的速度. (2)克服安培力所做功等于回路中产生的热量即消耗的电能,根据动能定理可以正确求出. 【解析】 (1)设离开右边界时棒ab速度为υ,则有 ε=BIυ①  ② 对棒有:2F-BIl=0③ 解得:④ (2)在ab棒运动的整个过程中,根据动能定理: ⑤ 由功能关系:E电=W安⑥ 解得: 答:(1)棒ab离开磁场右边界时的速度为; (2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能为.
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考点分析:
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利用如图(甲)所示的电路图可以测定定值电阻R(约5Ω)的阻值、电源电动势E及内电阻r的值,利用实验测出的数据作出U-I图线如图(乙)所示.
(1)图线a的电压是由    电压表测得的; 图线b的电压是由    电压表测得的(选填“V1”或“V2”);
(2)要使实验中测量定值电阻的R的误差尽可能小,对电流表A的内电阻大小的要求是    ;(选填字母代号)
A.尽可能选小一点    B.尽可能选大一点    C.无要求
(3)要使实验中所测量电源电动势E和内电阻r的误差尽可能小,对电压表V1的内电阻大小的要求是    ;(选填字母代号)
A.尽可能选小一点    B.尽可能选大一点    C.无要求.
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B.电阻R两端的电压增大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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