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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m,导轨平...

如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m,导轨平面与水平面成θ=37º角,下端连接着阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量m=0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2

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(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

(2)金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;

(3)上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流由a到b,求磁感应强度的大小和方向。

 

(1)(2)v=10m/s (3)B=0.4T,方向垂直导轨平面向上 【解析】 试题分析:(1)金属棒开始下滑的初速为零, 由牛顿第二定律得:① 由①式解得:②; (2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F, 棒在沿导轨方向受力平衡:③ 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率:④ 由③、④两式解得:⑤ (3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B, 感应电流:⑥,电功率:⑦ 由⑥、⑦两式解得:⑧ 磁场方向垂直导轨平面向上; 考点:考查了导体切割磁感线运动 【名师点睛】分析清楚运动过程、应用牛顿第二定律、平衡条件、、欧姆定律、电功率公式即可正确解题(1)由牛顿第二定律可以求出加速度;(2)由平衡条件与功率公式可以求出速度;(3)由、欧姆定律、电功率公式可以求出磁感应强度  
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考点分析:
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图为一输电系统,A地有一台升压变压器,B地有一台匝数比为10∶1的降压变压器,使120盏标有“120V 100W”的灯正常工作,A、B两地间输电线的电阻是20Ω,求:

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(1)升压变压器输出端的电压.

(2)若不用变压器,要在B地得到同样大小的电流和电功率,那么在A地要用多大的电压将电能输出?

(3)两情况下输电线上损耗功率之比是多少?

 

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如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,匝数为n=50的矩性线圈,绕转轴OO'垂直于匀强磁场匀速转动,每匝线圈长为L=25cm,宽为d=20cm,线圈每分钟转动1500转,在匀速转动过程中,从线圈平面经过图示位置时开始计时,

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求:

(1)写出交流感应电动势e的瞬时值表达式;(π取3.14)

(2)若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω,外接一只阻值为13Ω的用电器,使线圈和外电路构成闭合电路,写出交流感应电流的瞬时值表达式;

(3)该闭合电路一周期内发热多少?

 

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如图所示的螺线管的匝数n=1500,横截面积S=20cm2,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻满分5 manfen5.com=10Ω,R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化

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求(1)螺线管两端M、N间的电压。

(2)满分5 manfen5.com上消耗的电功率。

 

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如下图所示是三个成功的演示实验,回答下列问题.

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(1)在实验中,电流表指针偏转的原因是                                         

(2)电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成            关系。(填“线性”或“非线性”)

(3)第一个成功实验(图a)中,将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置,快速插入和慢速插入两次磁通量变化量的关系是          ,两次穿过线圈横截面的电量关系是            (填“相同”或“不同”)

 

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如图是验证楞次定律实验的示意图,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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