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如图所示,宽度L=1 m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁...

如图所示,宽度L=1 m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1 T,框架导轨上放一根质量m=0.2 kg、电阻R=1.0 Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.现用功率为6 W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)。当棒的电阻R产生热量Q=5.8 J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电荷量q=2.8 C(框架电阻不计,g取10 m/s2).问:

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(1)ab棒达到的稳定速度为多大?

(2)ab从静止到达稳定速度的时间为多少?

 

(1)2 m/s (2)1.5 s 【解析】 试题分析:(1)因P=Fv,F安=BIl,,棒达稳定速度时有F=F安+μmg,解得v=2 m/s. (2)设棒由静止到达稳定速度通过的距离为x,由能量守恒定律得:Pt=Q+μmgx+mv2,因q=I·Δt, 解得t=1.5 s. 考点:物体的平衡;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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图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为L,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为L.t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图).现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线可能是

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如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示,在0~满分5 manfen5.com时间内,直导线中电流方向向上,则在满分5 manfen5.com~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是

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A.逆时针,向右         B.逆时针,向左

C.顺时针,向右         D.顺时针,向左

 

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一个按正弦规律变化的交流电的图象如右图所示,由图象可知

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该交变电流的频率为0.2 Hz

该交变电流的有效值为14.1 A

该交变电流的瞬时值表达式为i=20sin 0.02t (A)

t=满分5 manfen5.com时刻,该交变电流的大小与其有效值相等

A.①②  B.②④             C.③④ D.①③

 

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如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,A、B为该磁场的竖直边界,若不计空气阻力,则

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A.圆环向右穿过磁场后,还能摆至原来的高度

B.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流

C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大

D.圆环最终将静止在平衡位置

 

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如图,金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行,设整个电路中总电阻为R(恒定不变),整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是

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A.磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比

B.ab杆中的电流与速率v成反比

C.电阻R上产生的热功率与速率v成正比

D.外力对ab杆做功的功率与速率v成正比

 

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