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如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用...

如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用R=4Ω的电阻连接,一质量m=1kg的导体杆与两轨道垂直,静止放在轨道上,轨道的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=4T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆,拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图(乙)所示,当拉力达到最大时,导体杆开始做匀速运动,当位移s=2.5m时撤去拉力,导体杆又滑行了一段距离后停止.已知在拉力F作用过程中,通过电阻R上电量q1.25C.在滑行的过程中电阻R上产生的焦耳热为.求:

1)导体杆运动过程中的最大速度

2)拉力F的最大值

3)拉力F作用过程中,电阻R上产生的焦耳热.

 

(1)(2)8N(3)5J 【解析】(1)设金属棒的电阻为r.棒在拉力F作用过程中,根据 得: 可见r=R 在滑行s′的过程中电阻R上产生的焦耳热为 QR=4J,则棒上产生的热量也为QR=Qr=4J,所以回路中产生的总焦耳热为Q=QR+Qr=8J 根据能量守恒得: 解得:vm=4m/s. (2)杆匀速运动时,所受的安培力为: 由于匀速运动,所以有: (3)拉力F作用过程中,根据能量守恒定律得: 则得回路中产生的总焦耳热量为: 因为R=r,则电阻R上产生的焦耳热为:
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考点分析:
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如图所示,竖直放置的平行金属板,板间电压为U0,质量为m,电量为q的带正电的粒子(不计重力)自左极板的a处由静止释放,加速后从右极板的小孔b射出。由o点垂直于mf边的方向射入边长为L的正方形场区,omf边的中点。

1)若正方形区域内仅存在垂直于mn方向的匀强电场,求电场强度E多大能使粒子从n点射出场区;

2)若正方形区域内仅存在垂直于纸面方向的匀强磁场,求磁感应强度B大小满足什么条件能使粒子从mn两点间射出场区。

 

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如图所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=25V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中.金属板长L=20cm,两板间距.求:

1)微粒进入偏转电场时的速度V0是多大?

2)若微粒射出电场过程的偏转角为θ=30,并接着进入一个方向垂直与纸面向里的匀强磁场区,则两金属板间的电压U2是多大?

3)若该匀强磁场的宽度为,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?这种情况下磁场中运动时间是多少?

 

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如图所示,xOy平面内,第Ⅲ象限内的虚线OM是电场与磁场的边界OMy轴负方向成45°角。在x<0OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/Cy<0OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.10T,不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2.0×103m/s的初速度进入磁场已知微粒的带电荷量为q=5.0×10-18C质量为m=1.0×10-24kg,:

(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标;

(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;

(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标。(保留两位有效数字)

 

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如图所示,是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r=1.0Ω,电路中另一电阻R =4Ω,直流电压U =120V,电压表示数UV=100V.试求:

 

(1)通过电动机的电流;

(2)输入电动机的电功率;

(3)若电动机以V=1m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量? (g 10m/s2)

 

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如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合。当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求

1)电源的内电阻;

2)当电键S2闭合时流过电源的电流;

3)电动机的输出的功率。

 

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