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如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直...

如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0,在沿导轨来回往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。

(1)求初始时刻导体棒受到的安培力。

(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所做的功W为多少?

(3)导体棒来回往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?

 

(1)初始时刻棒中感应电动势 E=Lv0B 棒中感应电流 作用于棒上的安培力 F=ILB 得 安培力方向:水平向左 (2)由功和能的关系,得安培力做功 (3)由能量转化及平衡条件等,可判断棒最终静止于初始位置, 【解析】略  
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考点分析:
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(18分)如图所示,间距为L的光滑M、N金属轨道水平放置,ab是电阻为R0的金属棒,此棒可紧贴平行导轨滑动导轨右侧连接一水平放置的平行板电容器,板间距为d,板长也为L,导轨左侧接阻值为R的定值电阻,其它电阻忽略不计轨道处的磁场方向垂直轨道平面向下,电容器处的磁场垂直纸面向里,磁感应强度均为B。当ab以速度v0向右匀速运动时,一带电量大小为q的粒子以某一速度从紧贴A板左侧平行于A板进入电容器内,恰好做匀速圆周运动,并从C板右侧边缘离开试求:

(1)AC两板间的电压U;

(2)带电粒子的质量m;

(3)带电粒子的速度大小v

 

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如图所示,面积为0.2m2100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面.磁感应强度随时间变化的规律是B=6﹣0.2tT,已知电路中的R1=4ΩR2=6Ω,电容C=30μF,线圈A的电阻不计.求:

1)闭合S后,通过R1的电流大小和方向.

2)闭合S一段时间后,再断开SS断开后通过R2的电荷量是多少?

 

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如图所示,截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中,磁场方向垂直纸面,其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,设垂直纸面向外为B的正方向.R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,线圈的内阻不计,求电容器上极板所带电荷量并说明正负.

 

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如图所示,在一个光滑金属框架上垂直放置一根长L=0.4m的金属棒ab,其电阻r=0.1Ω.框架左端的电阻R=0.4Ω.垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T.当用外力使棒ab以速度v=5ms右移时,ab棒中产生的感应电动势E=_______,通过ab棒的电流I=_______ab棒两端的电势差Uab=______

 

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有一个称为千人震的趣味物理小实验,实验器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做这个实验的同学手拉手连成一串,另一位同学用导线将电池、镇流器、开关与首、尾两位同学两个空着的手相连,如图所示,在电路通或断时就会使连成一串的同学有触电感觉,该实验的原理是______________________________;人有触电感觉时电路是接通还是断开的瞬间?_____________________,因为_____________________________

 

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