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如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨间距L=0.5 m,左...

如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨间距L=0.5 m,左端连接R=0.5 Ω的电阻,右端连接电阻不计的金属卡环。导轨间MN右侧存在方向垂直导轨平面向下的磁场.磁感应强度的B-t图象如图乙所示。电阻不计质量为m=1 kg的金属棒与质量也为m的物块通过光滑滑轮由绳相连,绳始终处于绷紧状态。PQ、MN到右端卡环距离分别为17.5 m和15 m。t=0时刻由PQ位置静止释放金属棒,金属棒与导轨始终接触良好,滑至导轨右端被卡环卡住不动。g取10 m/s2求:

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1金属棒进入磁场时受到的安培力

2在0~6 s时间内电路中产生的焦耳热

 

(1)10 N (2) 375 J 【解析】 试题分析:(1)设金属棒到达MN时的速度为v,物块下落的高度为m (1分) 系统由静止释放至金属棒到达MN过程中机械能守恒:mgh=mv2+mv2 (1分) 金属棒从静止出发做匀变速运动直至进入磁场用时t1, 由运动学公式得: 解得t1=1s (1分) 由题图乙可知此时磁感应强度B=2 T,在MN位置进入磁场时感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律得:I== (1分) 金属棒进入磁场时安培力为FMN=BIL=10 N (1分) (2)进入磁场时对于物块和金属棒组成的系统 FMN=mg (1分) 所以金属棒在磁场中做匀速直线运动 设金属棒在磁场中的运动时间为t2, 由运动学公式:xMN=vt2 解得t2=3 s (1分) 棒运动4 s被锁定,0~4 s电路中产生的焦耳热为 (1分) 锁定后,由题图乙=1 T/s (1分) 磁场的面积S=LxMN=7.5 m2,设4~6 s电动势为, 由法拉第电磁感应定律: (1分) 4~6 s电路中产生的热量为 (1分) 所以0~6 s产生的焦耳热:=150 J+225 J=375 J(1分) 考点:本题考查了右手定则感应电动势和电磁感应中功能关系  
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考点分析:
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如图所示,光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长,M′、M之间接有一个阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上,并与导轨接触良好.给棒一个水平向右的初速度v0开始向右滑行.求:

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1开始运动时,棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大?

2当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中,棒中产生的焦耳热Q是多少?

 

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如图所示,匀强磁场B=0.1 T,金属棒AD长0.4 m,与框架宽度相同,其电阻为R= Ω,框架电阻不计,电阻R1=2 Ω,R2=1 Ω,当金属棒以5 m/s的速度匀速向左运动时,求:

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1流过金属棒的感应电流多大?

2若图中电容器C为0.3 μF,则带多少电荷量?

 

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如图所示,两个线圈绕在同一铁芯上,A中接有电源,B中导线接有一电阻R。在把磁铁迅速插入A线圈的过程中,A线圈中的电流将________(填减少增大不变),通过电阻R的感应电流的方向为___________;若线圈B能自由移动,则它将_____________移动(填向左向右

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两块水平放置的金属板间距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,如图所示,两板间有一个质量为m、电荷量+q的油滴恰好处于静止,则线圈中的磁通量的变化率是           

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一个接在直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1,若把它接到电压最大值与直流电压相等的正弦式交流电源上,该电热器所消耗的电功率为P2,则P1:P2=       

 

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