如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.求:
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
(g=10rn/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
考点分析:
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如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计,导体棒与圆形导轨接触良好.求:
(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;
(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;
(3)当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?
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一个负离子,质量为m,电荷量大小为q,以速率v垂直于屏MN经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图所示,磁感强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于纸面向里.
(1)求离子进入磁场后到达屏MN上时的位置与O点的距离.
(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,试证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ(弧度)跟t的关系是
t.
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如图所示的电路,l、2、3、4、5、6 为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的
档,在连接点1、2同时断开的情况下.应当选用多用电表的
档.
(2)在开关闭合情况下,若侧得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明
可能有故障.
(3)将小灯泡拆离电路,用多用电表检测小灯泡是否有故障的具体步骤为:
①将选择开关旋至欧姆档
②
③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障(断路).
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如图所示,把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10
-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B受到的库仑力F=
,小球A带的电量q=
.(k=9×10
9Nm
2/Kg
2)
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在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流方向如图1所示时的感应电动势为正.当磁场的磁感应强度B(向上为正方向)随时间t的变化如图2所示时,图中能正确表示线圈中感应电动势E随时间t变化的图线是( )
A.
B.
C.
D.
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