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如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距为L,两端分别接有阻值...

如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距为L,两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2.两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,现用一恒力F沿水平方向拉杆,使之由静止起向右运动,若杆出磁场前已做匀速运动,不计导轨及金属杆的电阻.求:

(1)金属杆出磁场前的瞬间流过R1的电流大小和方向;

(2)金属杆做匀速运动时的速率;

(3)金属杆穿过整个磁场过程中R1上产生的电热.

 

(1)金属杆出磁场前的瞬间流过的电流大小为,方向从M到P; (2)金属杆做匀速运动时的速率是; (3)金属杆穿过整个磁场过程中上产生的电热是﹣. 【解析】 试题(1)杆出磁场前已做匀速运动,恒力F与安培力平衡,由安培力公式F=BIL和平衡条件求解; (2)杆产生的感应电动势E=Bv,又根据闭合欧姆定律得到E=I,联立可求得速度v; (3)金属杆穿过整个磁场过程中,F做功为F,杆获得的动能为,根据能量守恒定律求解回路中产生的总热量,根据两个电阻并联求解上产生的电热. 【解析】 (1)设流过金属杆中的电流为I,由平衡条件得: F=BI 解得,I= 因=,所以流过的电流大小为I1== 根据右手定则判断可知,电流方向从M到P. (2)设杆做匀速运动的速度为v,由法拉第电磁感应定律得: 杆切割磁感线产生的感应电动势大小为 E=Bv 又根据闭合欧姆定律得到E=I, 可解得v= (3)设整个过程电路中产生的总电热为Q,根据能量守恒定律得: Q=F﹣ 代入v可得Q=﹣ ∴Q1=Q=﹣ 答: (1)金属杆出磁场前的瞬间流过的电流大小为,方向从M到P; (2)金属杆做匀速运动时的速率是; (3)金属杆穿过整个磁场过程中上产生的电热是﹣.
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考点分析:
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某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻,图中电压表V的最大量程为3V,虚线框内为用电流计G改装的电流表。

(1)已知电流计G的满偏电流IG= 200mA、内阻rG= 0.30Ω,电路中已将它改装为最大量程600 mA的电流表,则 R1=____Ω(结果取二位有效数字)。

(2)通过移动变阻器R的滑片,得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数,作出如图乙的图象。某次测量时,电旅表V的示数如图丙,则此时通过电源E的电流为____mA结果取三位有效数字);电源E的电动势等于___ V,内阻等于 ___Ω(结果取三位有效数字)。

(3)若用来改装电流表的电阻R1的实际阻值略小于计算值,则对电源电动势测量的结果____________(填没有)影响。

 

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如图,碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量__________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.

A.小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的水平距离(射程)

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程.然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是__________(填选项前的符号).

A.用天平测量两个小球的质量m1、m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM、ON

(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为__________((2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________((2)中测量的量表示).

 

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(多选题)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,从图示位置开计时(  )

A. 当转过60°时,感应电流的瞬时值为

B. 当转过60°时,感应电流的瞬时值为

C. 在转过60°过程中,感应电动势的平均值为

D. 当转过90°过程中,感应电流的有效值为

 

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如图所示,一理想变压器原线圈可通过移动滑片P的位置改变接入电路的匝数,b为原线圈的中点。当Pa时,原、副线圈的匝数比为10:1,线圈L的直流电阻不计。若原线圈所接电源的电压如图所示,则(          

A. Pa时,灯泡B两端的电压为20V,频率为50Hz

B. 只将Pab滑动时,变压器的输入功率增大

C. 只增大电源的频率,灯泡B变亮

D. 只将变阻器R的滑片M向上滑动时,灯泡B亮度不变

 

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如图所示,在 xOy平面的第一象限内存在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀 强磁场。两个相同的带电粒子,先后从 y轴上的 P点(0,a)) Q点(纵坐标 b未知),以相同的速度v0 沿x轴正方向射入磁场,在 x轴上的 M 点(c,0)相遇。 不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,由题中信息可以确定(     )

A. Q点的纵坐标 b

B. 带电粒子的电荷量

C. 两个带电粒子在磁场中运动的半径

D. 两个带电粒子在磁场中运动的时间

 

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