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如图所示,水平方向大小为B的匀强磁场的上下边界分别是MN、PQ,磁场宽度为L,。...

如图所示,水平方向大小为B的匀强磁场的上下边界分别是MN、PQ,磁场宽度为L,。一个边长为满分5 manfen5.com的正方形导线框(L>2满分5 manfen5.com)从磁场上方竖直下落,线框的质量为m,电阻为R,运动过程中上下两边始终与磁场边界平行,若线框进入磁场过程中感应电流保持不变。(运动过程中空气阻力不计,重力加速度为g。)求:

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(1)线框下端进入磁场时的速度。

(2)线框下端即将离开磁场时线框的加速度。

(3)若线框上端离开磁场时线框恰好保持平衡,求线框离开磁场的过程中流经线框电量q和线框完全通过磁场产生的热量Q。

 

(1) (2) (3) ; 【解析】 试题分析:.(1)线框进入磁场时匀速有: (1) 电流保持不变, (2) 联立(1)(2)求解可得: (2)线框完全进入磁场后做匀加速运动,设线框下端即将离开磁场时速度为V’则 (3) 此时线框受到的安培力 (4) 由牛顿第二定律: (5) 联立以上各式解得:;方向竖直向上 (3)当线框上端离开磁场时恰好保持平衡,说明线框受到的安培力与重力相等,则线框上端离开磁场时与线框下端进入磁场时速度相等均为V,离开磁场时线框做加速度逐渐减小的减速运动,设这段过程中平均电流为 则流过线框的电量 取线框下端进入磁场到线框上端离开磁场为研究过程,由能量守恒得: 考点:牛顿第二定律;法拉第电磁感应定律;能量守恒定律.  
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考点分析:
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如图所示,在y轴左侧有一匀强电场,场强大小为E,方向与x轴平行且沿x轴正向,在y轴右侧有一匀强磁场,方向垂直纸面向外。现将一挡板放在第二象限内,其与x、y轴的交点M、N到坐标原点的距离均为2L。有一质量为m电荷量为q(q >0)的粒子在第二象限内从距x轴为L、y轴为4L的P点由静止释放(不计重力),粒子与挡板碰后电荷量不变,速度大小不变方向变为沿y轴正向,当粒子第一次到达y轴时电场消失。求:

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(1)粒子第一次到达y轴时距坐标原点多远?

(2)若使粒子再次打到档板上,磁感应强度的大小的取值范围?

 

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如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L’=1.5m,导轨平面与水平面夹角α=300,导轨电阻不计。磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为d=0.5m,定值电阻为R2=3Ω,现闭合开关S并将金属棒由静止释放,重力加速度为g=10m/s2,试求:

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(1)金属棒下滑的最大速度为多大?

(2)当金属棒下滑达到稳定状态时,R2消耗的电功率P为多少?

(3)当金属棒稳定下滑时,在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=1.5T,在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m2=6×10―4kg、带电量为q=-2×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间,该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出,初速度v应满足什么条件?(不计空气阻力)

 

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如图所示,一个质量为m,带q(q >0)电量的粒子在BC边上的M点以速度v垂直于BC边飞入正三角形ABC。为了使该粒子能在AC边上的N点垂直于AC边飞出该三角形,可在适当的位置加一个垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个也是正三角形的区域内,且不计粒子的重力,试求:

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(1)画出正三角形区域磁场的边长最小时的磁场区域及粒子运动的轨迹。

(2)该粒子在磁场里运动的时间t。

(3)该正三角形区域磁场的最小边长。

 

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在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是:电流计、直流电源、带铁芯的线圈A线圈B电键、滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)。

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(1) 试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)。

(2) 若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱CD上,而在电键刚闭合时电流表指针右偏,则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时,电流计指针将__________(填“左偏”、“右偏”、“不偏”)。

 

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有一待测的电阻器Rx ,甲乙两同学分别采用了不同的方法进行测量

(1)甲同学直接用多用电表测其电阻.用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测量,发现指针偏转角度太大,这时应将选择旋钮指向欧姆挡“________”位置,调零后测量,其表盘及指针所指位置如图所示,则此段电阻丝的电阻为_______Ω.

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(2)乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量:

电压表V(量程0~5V,内电阻约10kΩ)

电流表A1(量程0~500mA,内电阻约20Ω)

电流表A2(量程0~300mA,内电阻约4Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)

滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A)

直流电源E(电动势为4.5V,内电阻约为0.5Ω)

电键及若干导线

为了精确画出IU图线.他设想电表读数从零开始变化,以便多测出几组电流、电压值,故电流表应选用________,滑动变阻器选用_________(选填器材代号),利用选择的器材,请你在方框内画出理想的实验电路图,并标注实验器材的编号.

 

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