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如图所示,一水平放置的平行导体框宽度L=0.5m,接有R=0.2Ω的电阻,磁感应...

如图所示,一水平放置的平行导体框宽度L=0.5m,接有R=0.2Ω的电阻,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下,现有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体棒ab电阻不计,当abv=4.0m/s的速度向右匀速滑动时,试求:

1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向;

2)要维持ab向右匀速运动,作用在ab上的水平外力为多少?方向怎样?

3)电阻R上产生的热功率多大?

 

(1)0.8V;从b到a(2)0.8N;向右(3)3.2W 【解析】(1)导体棒ab垂直切割磁感线,产生的电动势大小为 E=BLv=0.4×0.5×4.0 V=0.8 V, 由右手定则知感应电流的方向由b向a. (2)导体棒ab相当于电源,由闭合电路欧姆定律得 回路电流I==A=4.0 A, 导体棒ab所受的安培力 F=BIL=0.4×0.5×4.0 N=0.8 N, 由左手定则知其方向水平向左. ab匀速运动,所以水平拉力F′=F=0.8 N,方向水平向右. (3)R上的热功率:P=I2R=4.02×0.2 W=3.2 W.  
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考点分析:
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如图甲,平行导轨MNPQ水平放置,电阻不计。两导轨间距d=10cm,导体棒abcd放在导轨上,并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分,电阻均为R=1.0Ω.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住。整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态。此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响。整个过程丝线未被拉断。.求:

10—2.0s的时间内,电路中感应电流的大小与方向;

2t=1.0s的时刻丝线的拉力大小.

 

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如图所示的狭长区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,区域的左、右两边界均沿竖直方向,磁场左、右两边界之间的距离L,磁场磁感应强度的大小为B.某种质量为m,电荷量q的带正电粒子从左边界上的P点以水平向右的初速度进入磁场区域,该粒子从磁场的右边界飞出,飞出时速度方向与右边界的夹角为30º。重力的影响忽略不计。

1)求该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;

2)求该粒子的运动速率;

3)求该粒子在磁场中运动的时间

 

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质量为m=0.04Kg的导电细杆ab置于倾角为300的平行放置的光滑导轨上,导轨宽为d=0.4m,杆ab与导轨垂直,如图所示,匀强磁场垂直导轨平面且方向向下,磁感应强度为B=1T。已知电源电动势E=1.5V,内阻r=0.2Ω,试求当电阻R取值为多少时,释放细杆后杆ab保持静止不动。导轨和细杆的电阻均忽略不计,g10m/s2

 

 

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质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1。在t=0时刻,电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C,取g=10m/s2

(提示:要考虑重力)求:

1t=2s时间内带电微粒上升的高度;

2t=2s末带电微粒的速度

 

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一个小灯泡的额定电压为2.0V,额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线

A.电源E:电动势为3.0V,内阻不计

B.电压表V1:量程为0—3V,内阻约为1

C.电压表V2:量程为0—15V,内阻约为4

D.电流表A1:量程为0—3A,内阻约为0.1

E.电流表A2:量程为0—0.6A,内阻约为0.6

F.滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω,额定电流为1.0A

G.滑动变阻器R2:最大阻值为150Ω,额定电流为1.0A

H.开关S,导线若干

①实验中使用的电压表应选用___;电流表应选用___;滑动变阻器应选用_________(请填写选项前对应的字母).

②实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请读出甲__________,乙_________,其余实验数据已标记在坐标中,请你在试卷上画出小灯泡的U-I图线(不在答题卡上画)___________.并简述该图线不是直线的主要原因_________________________________________

.若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0 的电池两端,则小灯泡的实际功率约为_____W(保留两位有效数字).

 

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