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水平面上两根足够长的金属导轨平面固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻...

水平面上两根足够长的金属导轨平面固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆(如左下图),金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场竖直向下,用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动,当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变好,vF的关系如图,(取重力加速度

1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?

2)若m=05kgL=05mR=0,磁感应强度B为多大?

3)由v-t图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?

 

(1)加速度减小的变加速直线运动(2)1T(3)动摩擦因数,0.4 【解析】试题分析:(1)金属杆在匀速运动之前,水平方向受到拉力F和向左的滑动摩擦力f和安培力, 由可知,安培力大小与速度大小成正比,开始阶段,拉力大于安培力和滑动摩擦力之和, 金属杆做加速运动,随着速度的增大,安培力增大,合力减小,加速度减小,故金属杆在匀速运动之前做加速度减小的变加速直线运动. (2)杆产生的感应电动势,感应电流,杆所受的安培力, 当杆匀速运动时,合力为零,则有,代入得,则得, 由图线2得直线的斜率,则得,解得; (3)v-F图象横轴截距表示物体受到的摩擦力; 由图示图象可知,由图象的截距得,滑动摩擦力,则得; 考点:考查了导体切割磁感线运动 【名师点睛】解决本题关键是安培力的分析和计算,根据平衡条件得到F与v的解析式,再分析图象的意义进行求解.对于图象要弄清两坐标轴的物理意义,往往图象的斜率、截距的含义等是解决问题的突破口.  
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考点分析:
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如图a所示,两条间距为h的水平虚线之间存在方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度大小按图b中B-t图像变化图中已知。现有一个“日”字形刚性金属线框ABCDEF,它的质量为m,EF中间接有一开关S,开关S闭合时三条水平边框的电阻均为R,其余各边电阻不计,AB=CD=EF=了,AD=DE=h,用两根轻质的绝缘细线把线框竖直悬挂住,AB恰好在磁场区域的正中间,开始开关S处于断开状态。未知时刻细线恰好松弛,此后闭合开关同时剪断两根细线,当CD边刚进入磁场上边界时线框恰好做匀速运动空气阻力不计。求:

1的值;

2线框EF边刚离开磁场下边界时的速度;

 

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如图所示,光滑导轨与水平面成角,导轨宽L,匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上,当回路总电流为时,金属杆正好能静止,求:

1B至少为多大?这时B的方向如何?

2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流调到多大才能使金属杆保持静止?

 

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某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表内阻约为3kΩ、电流表内阻约为1Ω、定值电阻等

1使用多用电表测元件X的电阻,选择“×1”欧姆档测量,示数如图甲a所示,读数为______Ω,据此应选择图甲中的________填“b”或“c电路进行实验。

2连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐______填“增大”或“减小”;依次记录电流及相应的电压,将元件X换成元件Y,重复实验。

3如图乙a是根据实验数据作出的U-I图线。

4该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图乙b所示。闭合,电压表读数为300V;断开,读数为100V。利用图乙a可算得E=________V,r=_______Ω。结果均保留2位有效数字,视电压表为理想电压表

 

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如图所示,边长为L的正方形导线框abcd固定在匀强磁场中,一金属棒PQ架在导线框上并以恒定速度v从ad滑向bc;已知导线框和金属棒由单位长度电阻为的均匀电阻丝组成,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,PQ滑动过程中始终垂直导线框的ab、dc边,且与导线框接触良好,不计一切摩擦,则

APQ中的电流方向由P到Q,大小先变大后变小

BPQ中的电流方向由Q到P,大小先变小后变大

C通过PQ的电流的最大值为

D通过PQ的电流的最小值为

 

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如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动,现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。在圆盘减速过程中,以下说法正确的是

A处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高

B若所加磁场反向,处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高

C若所加磁场反向,圆盘将加速转动

D若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动

 

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