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如图(a)所示,足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置,两导轨间距离为L=l...

如图(a)所示,足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置,两导轨间距离为L=l.0 m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的J、P两端连接阻值为R=3.0Ω的电阻,金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连,金属棒ab的质量m=0.20 kg,电阻r=0.50 Ω,重物的质量M=0.60 kg,如果将金属棒和重物由静止释放,金属棒沿斜面上滑距离与时间的关系图像如图(b)所示,不计导轨电阻, g=10 m/s 2 。求:

(1)t=0时刻金属棒的加速度

(2)求磁感应强度B的大小以及在0.6 s内通过电阻R的电荷量;

(3)0.6 s内电阻R产生的热量。

 

(1)a=6.25m/s2 (2) (3)QR=1.8J 【解析】 根据电量公式q=I•△t,闭合电路欧姆定律,法拉第电磁感应定律:,联立可得通过电阻R的电量;由能量守恒定律求电阻R中产生的热量。 (1) 对金属棒和重物整体 Mg-mgsinθ=(M+m)a 解得:a=6.25m/s2 ; (2) 由题图(b)可以看出最终金属棒ab将匀速运动,匀速运动的速度 感应电动势E=BLv 感应电流 金属棒所受安培力 速运动时,金属棒受力平衡,则可得 联立解得: 在0.6 s内金属棒ab上滑的距离s=1.40m 通过电阻R的电荷量 ; (3) 由能量守恒定律得 解得Q=2.1 J 又因为 联立解得:QR=1.8J。
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考点分析:
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如图所示,在磁感应强度B1.0T,方向竖直向下的匀强磁场中,有一个与水平面成θ37°角的导电滑轨,滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab.已知接在滑轨中的电源电动势E12V,内阻不计.ab杆长L0.5m,质量m0.2kg,杆与滑轨间的动摩擦因数μ0.1,滑轨与ab杆的电阻忽略不计.求:要使ab杆在滑轨上保持静止,滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化?(g10m/s2sin37°0.6cos37°0.8,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,结果保留一位有效数字)

 

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如图所示,线框由导线组成,cdef两边竖直放置且相互平行,导体棒ab水平放置并可沿cdef无摩擦滑动,导体棒ab所在处有匀强磁场且B22 T,已知abL0.1 m,整个电路总电阻R5 Ω.螺线管匝数n4,螺线管横截面积S0.1 m2.在螺线管内有如图所示方向磁场B1,若磁场B1均匀增加时,导体棒恰好处于静止状态,试求:(g10 m/s2)

1)通过导体棒ab的电流大小;

2)导体棒ab的质量m大小;

3)若B10,导体棒ab恰沿cdef匀速下滑,求棒ab的速度大小.

 

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李明同学想要测量某个未知电阻R1,他的手边共有仪器如下:一个电阻箱R、一个滑动变阻器R0、一个灵敏电流计G、一个不计内阻的恒定电源E、开关、导线若干.他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路,但发现由于仪器缺乏无法实现.苦恼之余去寻求物理老师的帮助.老师首先给了他一道习题要求他思考:

(1)如图甲,ab之间搭一座电桥”,调节四个变阻箱R1R2R3R4的阻值,G表为零时(此时也称为电桥平衡”),4个电阻之间的关系是_____ 

(2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验,他按照以下步骤很快就测出了Rx

①按图乙接好电路,调节_____,P为滑动变阻器的滑片,G表示数为零时,读出此时变阻箱阻值R1; 

②将Rx与变阻箱R互换位置,并且控制______不动,再次调节____,直至电桥再次平衡时,读出此时变阻箱阻值R2; 

③由以上数据即可得Rx的阻值,其大小为Rx=__

 

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如图是探究感应电流的产生条件实验的器材。

1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路______

2)写出三个操作使灵敏电流计的指针发生偏转。

A______

B______

C______

3)该实验得到的实验结论是______

 

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如图所示,AB棒受一冲量作用后以初速度v0=4m/s沿水平面内的固定轨道运动,经一段时间后而停止.AB的质量为m=5g,导轨宽为L=0.4m,电阻为R=2Ω,其余的电阻不计,磁感应强度B=0.5T,棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4,测得棒从运动到停止的过程中通过电阻R的电量q=102C g10m/s2。则上述过程中下面说法正确的是(   

A.AB杆运动的距离为0.1m

B.AB杆运动的时间0.9s

C.当杆速度为2m/s时,其加速度为12m/s2

D.电阻R上产生的热量为38J

 

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