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如图,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属...

如图,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动,t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求:

(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;

(2)电阻的阻值。

 

 

(1)(2) 【解析】试题分析:(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a,由牛顿第二定律得 ma=F-μmg① 设金属杆到达磁场左边界时的速度为v,由运动学公式有 v=at0② 当金属杆以速度v在磁场中运动时,由法拉第电磁感应定律,杆中的电动势为 E=Blv③ 联立①②③式可得 E=Blt0④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时,金属杆的电流为I,根据欧姆定律 I=⑤ 式中R为电阻的阻值。金属杆所受的安培力为 f=BIl⑥ 因金属杆做匀速运动,由牛顿运动定律得 F–μmg–f=0⑦ 联立④⑤⑥⑦式得 R=⑧ 【学科网考点定位】电磁感应定律、牛顿第二定律 【名师点睛】此题是法拉第电磁感应定律与牛顿第二定律的综合应用问题;解题时要认真分析物理过程,分析金属棒的受力情况,选择合适的物理规律列出方程求解;还要抓住金属板的匀速运动状态列方程;此题难度不大。  
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考点分析:
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某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:

(1)用游标卡尺测量其长度

(2)用螺旋测微器测量其直径

(3)选用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为__________

(4)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:

电流表A1(量程600 mA,内阻约为2 Ω); 

电流表A2(量程150 mA,内阻约为10 Ω);

电压表V1(量程1 V,内阻);    

电压表V2(量程15 V,内阻约为);

滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω);        

滑动变阻器R2(最大阻值为1 000 Ω);

电源E(电动势约为3V,内阻约为1 Ω);

定值电阻

开关,导线若干。

为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选______ ,电流表应选_______,滑动变阻器应选__________填器材代号)。

(5)根据你选择的器材,请在线框内画出实验电路图。

 

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我们可以通过实验探究电磁感应现象中,感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.

                    

(1)如图(1)所示,当磁铁N向下运动时,发现电流表指针偏转.若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道                                   

(2如图(2)所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏.闭合开关稳定后,若向左移动滑动触头,此过程中电流表指针向          偏转填;若将线圈A抽出,此过程中电流表指针向       偏转填(均选填“左”或“右”).

 

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如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上质量为m、电阻不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒ab垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升,上升高度为h则在此过程中,以下说法正确的是 

A作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

B恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

C恒力F和安培力的合力所做的功等于零

D恒力F所做的功等于棒ab重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和

 

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如图所示,水平放置的粗糙U形固定框架上接一个阻值为R0的电阻,放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计.下列说法正确的是(   )

A. 此过程中通过电阻R0的电荷量为

B. 此过程中电路产生的电热为QFdmv2

C. 此时AC两端电压为UAC2BLv

D. 此时AC两端电压为UAC

 

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如图所示,虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场,正方形金属框电阻为R,边长为L,线框在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域并开始计时,t1时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流I的正方向,外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,则这些量随时间变化的关系正确的是(其中Pt图象为抛物线)( )

 

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