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如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l = 0.5m,左...

如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l = 0.5m,左端接有阻值R = 0.3Ω的电阻.一质量m = 0.1kg,电阻r = 0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B = 0.4T.棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以 a = 2m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x = 9m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q2= 21.导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求

1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q

2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2

3)外力做的功WF

 

(1)4.5C (2)1.8J (3)5.4J 【解析】 (1)设棒匀加速运动的时间为Δt,回路的磁通量变化量为:ΔΦ=BLx, 由法拉第电磁感应定律得,回路中的平均感应电动势为: 由闭合电路欧姆定律得,回路中的平均电流为: 通过电阻R的电荷量为:q = IΔt 联立以上各式,代入数据解得:q =4.5C (2)设撤去外力时棒的速度为v,棒做匀加速运动过程中,由运动学公式得: 设撤去外力后的运动过程中安培力做功为W,由动能定理得: W = 0-mv2 撤去外力后回路中产生的焦耳热:Q2= -W 联立以上各式,代入数据解得:Q2=1.8J (3)由题意各,撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1 可得:Q1=3.6J 在棒运动的整个过程中,由功能关系可得:WF= Q1 + Q2 联立以上各式,代入数据解得:WF=5.4J  
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如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为,方向与轴平行;在轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直.一质量为、带电荷量为的粒子以平行于轴的速度从轴上的点处射入电场,在轴上的点处进入磁场,并从坐标原点离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与轴交于.已知.不计重力.求:

1点与坐标原点间的距离;

2)粒子从点运动到点所用的时间.

 

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如图所示,固定在匀强磁场中的水平导轨abcd的间距L1=0.5 m,金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2=0.8 m,整个闭合回路的电阻为R=0.2 Ω,磁感应强度为B0=1 T 的匀强磁场竖直向下穿过整个回路.ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04 kg 的物体,不计一切摩擦,现使磁场以=0.2 T/s的变化率均匀地增大.求:

(1)金属棒上电流的方向.

(2)感应电动势的大小.

(3)物体刚好离开地面的时间(g=10 m/s2).

 

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在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路。

1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________(选填最大值最小值任意值”)

2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是________(选填“1”“2”)

3)根据实验数据描点,绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势为E=___________,内阻r=__________。(用kbR0表示)

方案编号

电阻箱的阻值R

1

400.0

350.0

300.0

250.0

200.0

2

80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

 

 

 

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一多用电表的电阻档有三  个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到________档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是__________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是________Ω。

 

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如图,有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间,金属杆的速度趋近于一个最大速度vm,则(    )

A. 如果B增大,vm将变大 B. 如果α变大,vm将变大

C. 如果R变大,vm将变大 D. 如果m变小,vm将变大

 

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