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光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,右端与...

光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,右端与半径为L=20cm的两段光滑圆弧导轨相接,一根质量m=60g,电阻R=1Ω、长为L的导体棒ab,用长也为L的绝缘细线悬挂,如图所示,系统空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,当闭合开关S后,导体棒沿圆弧摆动,摆到最大高度时,细线与垂直方向成θ=53°角,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态,导轨电阻不计,sin53°=0.8,g=10m/s2,则(  )

A.磁场方向一定竖直向下

B.电源电动势E=3.0V

C.导体棒在摆动过程中所受安培力F=3N

D.导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048J

 

AB 【解析】 试题分析:棒在安培力的作用,获得动能,根据左手定则分析磁场的方向.根据动能定理和安培力公式、欧姆定律结合求电源的电动势,并求出安培力F的大小.由能量守恒求解电源提供的电能. 【解析】 A、当开关S闭合时,导体棒向右摆动,说明其所受安培力水平向右,由左手定则可知,磁场方向竖直向下,故A正确; BC、设电路中电流为I,电源的电动势为E,则 根据动能定理得:mgL(1﹣cos53°)=FLsin53°,解得安培力 F=0.3N 由F=BIL=BL,得 E=3V,故B正确,C错误. D、导体棒在摆动过程中电源提供的电能为 E=mgL(1﹣cos53°)=0.06×10×0.2×0.4J=0.048J,但是还有焦耳热,故D错误. 故选:AB.
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考点分析:
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如图所示,均匀金属圆环的总电阻为4R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环.金属杆OM的长为,阻值为RM端与环接触良好,绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动.阻值为R的电阻一端用导线和环上的A点连接,另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接。下列判断正确的是     

A. OM两点间电势差绝对值的最大值为

B. 金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为

C. 通过电阻R的电流的最小值为,方向从QP

D. 通过电阻R的电流的最大值为,且PQ两点电势满足

 

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如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做旋转的液体的实验若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,磁感应强度为B=0.1T,玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m,电源的电动势为E=3V,内阻r=0.1Ω,限流电阻R0=4.9Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5V,则 (     )

A. 由上往下看,液体做顺时针旋转

B. 液体所受的安培力大小为 1.5N

C. 闭合开关后,液体热功率为0.81W

D. 闭合开关10s,液体具有的动能是3.69J

 

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如图甲所示,n15匝的圆形线圈M,其电阻为,它的两端点ab与阻值为的定值电阻R相连,穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示.则(    )

A. 线圈中感应电流是顺时针方向

B. 线圈中感应电动势力大小1.5V

C. 电路中电流是1.0 A

D. 电阻R的热功率是3.0W

 

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如图1所示,矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示.以图1中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向,以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向,则选项图中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是(  )

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像,直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图像.电源ab的电动势分别为Ea Eb,内阻分别为ra rb ,将电阻R分别接到ab两电源上,则(    )

A. R接到a电源上,电源的输出功率较小

B. R接到b电源上,电源的效率较低

C. Ea > Ebra < rb

D.

 

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