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如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是处于同一水...

如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MNPQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=0.2m R是连接在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图乙是棒的v-t图象,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图象的渐进线,小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W,此后保持功率不变。除R外,其余部分电阻均不计,g=10m/s2,求:

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1ab012s内的加速度大小;

2ab与导轨间的动摩擦因数;

3)电阻R的阻值;

4)若t=17s时,导体棒ab达到最大速度,从017s内的位移为100m,求1217s内,R上产生的热量。

 

(1)a=0.75m/s2 (2)μ=0.2 (3)R=0.4Ω (4)Q=12.35J 【解析】 试题分析:(1)由图中可得12s末的速度为V1=9m/s,t1=12s 导体棒在0~12s内的加速度大小为 (2)设金属棒与导轨间的动摩擦因素为μ A点有E1=BLV1 ① 感应电流② 由牛顿第二定律 ③ 则额定功率为 ④ 将速度v=9m/s,a=0.75m/s2和最大速度Vm=10m/s,a=0 代入可得μ=0.2,R=0.4Ω ⑤ (4)0~12s内导体棒匀加速运动的位移s1=v1t1/2=54m 12~17s内导体棒的位移s2=100-54=46m 由能量守恒Q=Pt2-m(v22-v12)/2-μmgs2=12.35J 考点:本题考查牛顿运动定律、能量守恒。  
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考点分析:
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如图1所示,匝数200匝的圆形线圈,面积为50cm2,放在匀强磁场中,线圈平面始终与磁场方向垂直,并设磁场方向垂直纸面向里时,磁感应强度为正。线圈的电阻为0.5Ω,外接电阻R=1.5Ω。当穿过线圈的磁场按图2所示的规律变化时,求:

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1)作出线圈中感应电流i 随时间t变化的图象(以逆时针方向为正)  (不必写计算过程)

2)由图象计算通过电阻R的电流的有效值。

 

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如图所示为交流发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为 10 cm20 cm内阻为 ,在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO轴以50满分5 manfen5.com rad/s的角速度匀速转动,转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接。求电键S合上后,

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1)写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式

2)电压表和电流表示数;

3)电阻R上所消耗的电功率是多少?

4)如保持转子匀速转动,外力每分钟需要对转子所做的功;

5)从计时开始,线圈转过满分5 manfen5.com的过程中,通过外电阻R的电量;

 

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如图所示,两平行金属导轨间的距离L0.4 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场,金属导轨的一端接有电动势E4.5 V、内阻r0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R02.5 Ω,金属导轨的其它电阻不计,g10 m/s2.已知sin 37°0.60cos 37°0.80,试求:

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(1)通过导体棒的电流;

(2)导体棒受到的安培力大小;

(3)导体棒受到的摩擦力的大小.

 

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如图所示

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光滑的平行导轨PQMN水平放置,导轨的左右两端分别接定值电阻,R1=2ΩR2。电阻不计的金属棒abPQMN垂直,并接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中。已知平行导轨间距L=0.5m,现对ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右匀速运动,则F的大小为      NR1消耗的功率为      W

 

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如图验证楞次定律实验,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是(     )

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