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如图16所示,竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m,垂直于导轨平面向里的匀强磁场...

如图16所示,竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m,垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B4 T,轨道光滑、电阻不计,abcd为两根完全相同的金属棒,套在导轨上可上下自由滑动,每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab棒上施加一个竖直向上的恒力F,这时abcd恰能分别以0.1 m/s的速度向上和向下做匀速滑行.(g10 m/s2)试求:

(1)两棒的质量;

(2)外力F的大小.

 

(1)0.04 kg 0.04 kg (2)0.8 N 【解析】 (1)根据右手定则,可以判定电路中电流方向是沿acdba流动的.设ab棒的质量为m1,cd棒的质量为m2.取cd棒为研究对象,受力分析,根据平衡条件可得BIL=m2g 其中I==,得m2==0.04 kg, 根据题意判断可知m1=0.04 kg. (2)取两根棒整体为研究对象,根据平衡条件可得 F=m1g+m2g=0.8 N.  
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考点分析:
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水平放置的两根平行金属导轨adbc,导轨足够长,导轨两端abcd两点分别连接电阻R1R2,在水平面内组成矩形线框,如图所示,adbc相距L0.5 m,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B1 T,一根电阻为0.2 Ω的导体棒PQ跨接在两根金属导轨上,在外力作用下以4 m/s的速度向右匀速运动,如果电阻R10.3 ΩR20.6 Ω,导轨adbc的电阻不计,导体棒与导轨垂直且两端与导轨接触良好.求:

(1)导体棒PQ中产生的感应电流的大小;

(2)导体棒PQ上感应电流的方向;

(3)导体棒PQ向右匀速滑动的过程中,外力做功的功率.

 

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利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.

1)应该选择的实验电路是图1中的_____(选项).

2)现有电流表(00.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:

A.电压表(015V       B.电压表(03V

C.滑动变阻器(050Ω   D.滑动变阻器(0500Ω

实验中电压表应选用_____;滑动变阻器应选用_____;(选填相应器材前的字母)

3)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出UI图线._____

序号

1

2

3

4

5

6

电压UV

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

电流IA

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

 

4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E_____v,内电阻r_____Ω

5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化.各示意图中正确反映PU关系的是_____

A     B

C   D

 

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如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线ab所示,则(  )

A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合

B.曲线ab对应的线圈转速之比为23

C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz

D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V

 

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如图所示,空间存在一个有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场的宽度为l.一个质量为m、边长也为l的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在的平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行.t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I),导线框的速度为v0,经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ),导线框的速度刚好为零,此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置I(不计空气阻力).则(  )

A.上升过程中,导线框的加速度逐渐减小

B.上升过程中,导线框克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率

C.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多

D.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等

 

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如图所示,两根等高光滑的 1/4 圆弧轨道,半径为 r、间距为 L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻 值为 R 的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为 B,现有一根长度稍大于 L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置 cd 开始,在拉力作用下以初速度 v0 向右沿轨道做匀速圆周运动至 ab 处, 则该过程中(   

A.通过 R 的电流方向为由 a→R→b

B.通过 R 的电流方向为由 b→R→a

C.R 上产生的热量为

D.流过 R 的电量为

 

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