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如图甲所示,电阻不计的“”形光滑导体框架水平放置,导体框处在竖直向上的匀强磁场中...

如图甲所示,电阻不计的形光滑导体框架水平放置,导体框处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好,其质量m=0.2kg,电阻R=0.8Ω,现用绝缘轻绳拴住导体棒,轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量M=0.2kg,电动机内阻r=1Ω。接通电路后电压表的读数恒为U=10V,电流表读数恒为I=1A,电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动,其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示,其中OM段为曲线,MN段为直线。(取g=10m/s2)求:

1)电动机的输出功率;

2)导体框架的宽度;

3)导体棒在变速运动阶段产生的热量。

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题(1)电动机为非纯电阻电路,电动机总功率 电动机内阻发热的功率 那么电动机输出的机械功率 (2)位移时间图像的斜率代表速度,后导体棒AC为匀速直线运动,速度。 设导轨宽度为L,则有导体棒切割磁感线产生感应电流,受到安培力 拉动导体棒匀速运动的拉力 根据电动机输出功率有 计算得 (3)根据位移时间图像可知,变速阶段初始度为0,末速度为 此过程电动机做功转化为D的重力势能以及D和导体棒的动能还有克服安培力做功即焦耳热。 所以有 其中 带入计算得
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考点分析:
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发电机输出功率为P=50kW,输出电压=500V,用户需要的电压=220V,连接升压变压器和降压变压器的输电线电阻为R=3Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的0.6%,试求:

  

(1)用户得到的电功率是多少?

(2)输电线中的电流和输电线上损失电压分别是多少?

(3)在输电线路中的升压、降压变压器原副线圈的匝数比分别是多少?

 

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如图甲所示,两条相距d1 m的平行光滑金属导轨位于同一水平面内,其左端接一阻值R9 Ω的电阻,右端放置一阻值r1 Ω、质量m1 kg的金属杆,开始时金属杆与MP相距L4 m。导轨置于竖直向下的磁场中,其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。给金属杆施加一向右的力FF未知),使杆在02 s内杆静止在NQ处。在t2 s时杆开始做匀加速直线运动,加速度大小a1 m/s²。(g10 m/s²)求:

1)杆静止时,杆中感应电流的大小和方向;

2)杆在t5 s末受到的力F的大小。

 

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如图所示,在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,有一个半径r=0.5m的金属圆环。圆环所在的平面与磁感线垂直,OA是一个金属棒,它沿着顺时针方向以ω=20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动。 A端始终与圆环相接触, OA棒的电阻R=0.1Ω ,图中定值电阻R1=100Ω R2=4.9Ω ,电容器的电容C=100pF 。圆环和连接导线的电阻忽略不计,求:

1)上极板所带电性及电容器的电荷量;

2)电路中消耗的总功率。

 

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某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性。现有器材:

直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小)、电压表、待测元件、保温容器、温度计、开关和导线等。

1)若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性,请你在答题纸对应图中用笔连线画出实物连接图_______

2)实验的主要步骤:

①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;

②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,记录____________,断开开关;

③重复第②步操作若干次,测得多组数据。 

3)实验小组测得该元件在不同温度下的阻值。并据此绘得上图的R-t关系图线,请根据图线写出该元件的R-t关系式:R=_________

 

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为了探究电磁感应现象,某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知:

1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)

2)将线圈A拔出时,灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)

 

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