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如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L1电阻不计.在导轨上...

manfen5.com 满分网如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L1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.
导体棒释放后做加速度减小的加速运动,直到重力等于安培力时以最大速度匀速运动.在加速阶段感应电动势和感应电流增大,两灯泡逐渐变亮,只有在匀速阶段两灯泡的亮度不变,所以两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动. 【解析】 (1)两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动,根据平衡条件:mg=BIL① 两灯泡保持正常发光      I=2Im ② P=Im2 R     ③ 连立①②③化简得  磁感应强度的大小      ④ (2)两灯泡保持正常发光时的电压等于感应电动势U2=PR    ⑤ 根据法拉第电磁感应定律    E=BLv   ⑥ 连立⑤⑥化简得     灯泡正常发光时导体棒的运动速率  .
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考点分析:
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半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m.金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R=2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.
(1)若棒以v=5m/s的速率,在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO′的瞬时(如图),MN中的电动势和流过灯L1的电流.
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°后,磁场开始随时间均匀变化,其变化率为manfen5.com 满分网,求L1的功率.

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如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S,底端PP′处与一小段水平轨道相连,有匀强磁场垂直于导轨平面.断开开关S,将一根质量为m、长为l的金属棒从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的FF′处;闭合开关S,将金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,落在水平面上的EE′处;开关S仍闭合,金属棒从CC′处(图中没画出)由静止开始滑下,仍落在水平面上的EE′处.(忽略金属棒经过PP′处的能量损失)测得相关数据如图所示,下列说法正确的是( )
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A.S断开时,金属棒沿导轨下滑的加速度为manfen5.com 满分网
B.S闭合时,金属棒刚离开轨道时的速度为manfen5.com 满分网
C.电阻R上产生的热量Q=manfen5.com 满分网(xmanfen5.com 满分网-xmanfen5.com 满分网
D.CC′一定在AA′的上方
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如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置.若使棒以一定能初速度v向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止,设金属导轨与棒的电阻均不计,a到b与b到c的间距相等,则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中( )
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A.回路中产生的内能相等
B.棒运动的加速度相等
C.安培力做功相等
D.通过棒横截面积的电荷量相等
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manfen5.com 满分网如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R,边长是L,自框从左边界进入磁场时开始计时,在外动力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进人磁场区域,t1时刻框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流t的正方向.外动力大小为F,框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,其中P-t图象为抛物线.则这些量随时间变化的关系是( )
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在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈,E为电源,S为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的是( )
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A.合上开关,a先亮,b后亮;稳定后a、b一样亮
B.合上开关,b先亮,a后亮;稳定后b比a更亮一些
C.断开开关,a逐渐熄灭、b先变得更亮后再与a同时熄灭
D.断开开关,b逐渐熄灭、a先变得更亮后再与b同时熄灭
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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