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如图所示,水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场,磁...

如图所示,水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场,磁感应强度为B。矩形导线框ab边长为l1,bc边长为l2,导线框的质量为m,电阻为R。磁场方向垂直于线框平面向里,磁场高度H> l2。线框从某高处由静止落下,当线框的cd边刚进入磁场时,线框的加速度方向向下、大小为满分5 manfen5.com;当线框的cd边刚离开磁场时,线框的加速度方向向上、大小为满分5 manfen5.com。在运动过程中,线框平面位于竖直平面内,上、下两边总平行于PQ。空气阻力不计,重力加速度为g。求:

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(1)线框的cd边刚进入磁场时,通过线框导线中的电流;

(2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小;

(3)线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中,通过线框导线横截面的电荷量。

 

(1)I1= ;(2)v1=;(3)q=   【解析】 试题分析:(1)设线框的cd边刚进入磁场时线框导线中的电流为I1,依据题意、根据牛顿第二定律有 mg- B I1l1=  解得:I1=  (2)设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v1,线框的cd边刚离开磁场时速度大小为v2,线框的cd边刚离磁场时线框导线中的电流为I2,依据题意、牛顿第二定律有 BI2l1-mg= 解得:I2=  由闭合电路欧姆定律I2= 解得:v2=  由匀变速直线运动速度与位移的关系式 解得v1= 得v1= (3)设线框abcd穿出磁场的过程中所用时间为,平均电动势为E,通过导线的平均电流为I,通过导线某一横截面的电荷量为q,则 由法拉第电磁感应定律E==  由闭合电路欧姆定律I=   q= I=  考点:导体切割磁感线时的感应电动势;匀变速直线运动的速度与位移的关系;牛顿第二定律;电磁感应中的能量转化
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考点分析:
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下图是用直流发电机为保温室中电热器供电的电路图,直流发电机的电动势为250V,内阻为0.50Ω,输电线电阻R1=R2=1.0Ω。保温室中装有若干只完全相同的电热器用来调节室温,每只电热器的额定电压为200V,额定功率为1000W,其他电阻不计,也不考虑电热器电阻随温度的变化。求:

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(1)为使电热器能正常工作,应接入多少个电热器;

(2)在电热器正常工作状态下,直流发电机对保温室供热的效率;

(3)保温室内的电热器可能消耗的最大电功率。

 

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如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=370,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T。将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd处时,其速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离s=2.0m。已知g=10m/s2,sin370=0.60,cos370=0.80。求:

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(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;

(2)金属棒达到cd处的速度大小;

(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量。

 

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如图所示,空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m,电荷量为q的液滴,以某一速度沿与水平方向成θ角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域,在时间t内液滴从M点匀速运动到N点。重力加速度为g。

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(1)判定液滴带的是正电还是负电,并画出液滴受力示意图;

(2)求匀强电场的场强E的大小;

(3)求液滴从M点运动到N点的过程中电势能的变化量。

 

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如图所示,在水平向右场强为E的匀强电场中,有一质量为m、电荷量为q的占由荷从A点由静止释放,仅在由场力的作用下经时间t运动到B点.求.

(1)点电荷从A点运动到B点过程中电场力对点电荷做的功;

(2)A、B两点间的电势差。

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某同学用电压表和电流表测量Rx的电阻,已知电压表内阻约3kΩ,电流表内阻约1Ω。

(1)某同学用如图甲所示电路测量电阻Rx,Rx的测量值比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”);若被测电阻Rx的阻值约为10Ω,应采用图______(选填“甲”或“乙”)所示由路误差会比较小。

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(2)无论是用图甲还是图乙所示电路测量,都不可避免地会产生由电表内阻引起的系统误差。某学习小组设计了以下方案,以避免电表内阻引起的系统误差。该方案利用图丙所示的电路进行测量,主要实验步骤如下:

第一步:将单刀双掷开关S2接2,闭合开关S1,调节滑动变阻器Rp1和Rp2,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数U1、I1

①请你写出第二步操作步骤,并说明需要记录的数据;______________

________________________________________________________

②用测得数据计算被测电阻阻值的计算式是Rx=____________________。

③简要说明此实验方案为什么能避免由电表内阻引起的实验误差。_______

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