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(10分)如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,左端接有R=0....

10分)如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,左端接有R=0.8Ω的电阻R,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放置一根质量m=0.2Kg、电阻r=0.2Ω的金属金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数为满分5 manfen5.com0.5,现用一恒力F=3N的力使棒从静止开始沿导轨运动(棒始终与导轨接触良好且垂直),经过一段时间棒获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g=10m/s2)问:

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1)棒ab达到的稳定速度是多大?

2)从开始到速度稳定时,电阻R产生的热量是多少?

 

(1)2m/s;(2)2.88J; 【解析】 试题分析:(1)金属棒运动时切割产生的电动势E=BLv, 电路中电流 由牛顿第二定律得:F-BIL-mg=ma 当a=0时速度最大,代入数据解得:最大速度v=2m/s (5分) (2)设从开始运动到速度最大金属棒运动的距离为x,由动能定理得: 电阻R产生的热量Q1= 解得:Q=2.88J (5分) 考点:牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、动能定理  
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考点分析:
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10分)均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,

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1)求线框中产生的感应电动势大小;

2)求cd两点间的电势差大小;

3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。

 

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8分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T水平放置的框架宽度L=0.4m框架电阻不计。金属棒电阻R0.8Ω定值电阻R1=2ΩR2=3Ω,当金属棒ab在拉力F的作用下v=5m/s的速度向左匀速运动时,

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1金属棒ab两端的电压

2)电阻R1的热功率

 

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8分)在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如图所示,已知电容C=30 μF,回路的长和宽分别为满分5 manfen5.com=5 cm满分5 manfen5.com=8 cm,磁感应强度随时间均匀增加,磁场变化率为5×10-2 T/s.

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1)电容器上下两极板中哪个板带正电

2)电容器的带电量q

 

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正方形导线框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感应强度随时间均匀增加,变化率为k。导体框质量为m、边长为L,总电阻为R,在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为__________,导体框中感应电流做功的功率为_______________

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如图所示,长为L的金属杆OA绕过O点的轴在垂直于纸面向里的匀强磁场中沿顺时针方向匀速转动,角速度为ω,磁感应强度为B,磁场范围足够大,则OA杆产生感应电动势的大小为______ OA两点电势高低关系为φA_____φO(填“>”或“<”)

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