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导体棒MN的电阻R=2 Ω,质量m=0.1kg,长L=0.5m,导体棒架在光滑的...

导体棒MN的电阻R2 Ω,质量m0.1kg,长L0.5m,导体棒架在光滑的金属框架上,金属框架与水平面的夹角为30°,如图所示,它们处于磁感应强度B1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.1s后导体棒沿斜面向上滑行的距离是3m时,MN刚好获得稳定的速度,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为5V1A,电动机内阻r,不计框架电阻及一切摩擦,求:

(1)导体棒能达到的稳定速度;

(2)导体棒上产生的热量.

 

(1) v=4 m/s (2) Q=1.7 J 【解析】【试题分析】导体棒在电动机牵引力的作用下,先做加速度减小的加速度运动,后做匀速运动,达到稳定状态,此时棒受力平衡,即绳的牵引力与重力、安培力平衡.电动机的输出功率等于输入的电功率与内部消耗的热功率之差。 (1)电动机的机械功率P=UI-I2r=4 W 导体棒在斜面上受力如图所示, 导体棒在拉力F的作用下做加速度越来越小的加速运动,当导体棒达到稳定速度时,受力平衡,则mgsin α+FA=F 即 解得v=4 m/s. (2)在导体棒上升的过程中能量守恒 解得Q=1.7J. 【点睛】本题是电磁感应与电路知识、力学知识的综合,棒运动情况与汽车额定功率起动类似,要有联想能力.  
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考点分析:
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如图是探究电磁感应的产生条件实验的器材及示意图.

(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路.

(2)由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________.

(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向________(”)偏转.

 

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如图甲所示,电阻不计且间距L1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端接一阻值R的电阻,虚线OO下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场.现将质量m0.1kg、电阻不计的金属杆abOO上方某处由静止释放,金属杆ab在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平,已知金属杆ab进入磁场时的速度v01m/s,下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示,g10m/s2,则(  )

A. 匀强磁场的磁感应强度为2T

B. 金属杆ab下落0.3m时的速度为1m/s

C. 金属杆ab下落0.3m的过程中R上产生的热量为0.2J

D. 金属杆ab下落0.3m的过程中通过R的电荷量为0.25C

 

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如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MNPQ为其边界,OO为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO对称的位置时(  )

A. 穿过回路的磁通量为零

B. 回路中感应电动势大小为2BLv0

C. 回路中感应电流的方向为顺时针方向

D. 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同

 

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如图,圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场,磁感应强度随时间变化如图,则下列说法正确的是(  )

A. 01s内线圈的磁通量不断增大

B. 4s末的感应电动势为0

C. 01s内与24s内的感应电流相等

D. 01s内感应电流方向为顺时针

 

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在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述符合史实的是(  )

A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系

B. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说

C. 法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流

D. 楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

 

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