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如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在竖直平面内,导轨间距为L,两端分别接有阻值均为...

如图所示,光滑导轨MNPQ固定在竖直平面内,导轨间距为L,两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1R2。两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m的金属杆与导轨相互垂直且接触良好,从ab处由静止释放,若金属杆离开磁场前已做匀速运动,其余电阻均不计。重力加速度为g。求:

(1) 金属杆离开磁场时速度的大小;

(2) 金属杆穿过整个磁场过程中电阻R1上产生的电热。

 

(1) . (2) 【解析】 (1) 设流过金属杆中的电流为I,由平衡条件得: 解得 设杆匀速运动时的速度为v,由, 得 (2)由能量守恒: 电阻R1上产生的电热 得:  
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考点分析:
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如图,两条间距为L的平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一金属棒垂直放置在两导轨上;在MN左侧面积为S的圆形区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B随时间t的变化关系为Bkt,式中k为常量,且k0;在MN右侧区域存在一与导轨垂直、磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场。t0时刻,金属棒从MN处开始,在水平拉力F作用下以速度v0向右匀速运动。金属棒与导轨的电阻及摩擦均可忽略。则(  )

A.tt>0)时刻穿过回路的总磁通量为B0Lv0t

B.电阻R上的电流为恒定电流

C.在时间Δt内流过电阻的电荷量为Δt

D.金属棒所受的水平拉力F随时间均匀增大

 

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如图所示,电源电动势E3V,内阻不计,R1R2R3为定值电阻,阻值分别为0.5ΩR4R5为电阻箱,最大阻值均为99.9Ω,右侧竖直放置一个电容为1.5×103μF的理想平行板电容器,电容器板长0.2m,板间距为0.125m.一带电粒子以0.8m/s的速度沿平行板中线进入,恰好匀速通过,不计空气阻力,此时R4R5阻值分别为1.8Ω.下列说法正确的是(  )

A.此粒子带正电

B.带电粒子匀速穿过电容器时,电容器的电荷量为3×109C

C.欲使粒子向上偏转但又不打到电容器的上板,R4阻值不得超过5.7Ω

D.欲使粒子向下偏转但又不打到电容器的下板,R4阻值不得低于l.4Ω

 

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如图所示,成30°角的直线OAOB间(含OAOB线上)有一垂直纸面向里的匀强磁场,OA边界上的S点有一电子源,在纸面内向各个方向均匀发射速率相同的电子,电子在磁场中运动的半径为r、周期为T.已知从OB边界射出的电子在磁场中运动的最短时间为T/6,则下列说法正确的是

A.沿某一方向发射的电子,可能从O点射出

B.沿某一方向发射的电子,可能沿垂直于OB的方向射出

C.OA边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为T/3

D.OB边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为T/4

 

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如图甲所示,50匝矩形闭合导线框.ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框电阻不计.线框匀速转动时所产生的正弦交变电压图象如图乙所示.把该交变电压加在图丙中理想变压器的PQ两端.已知变压器的原线圈I和副线圈的匝数比为5:1,交变电流表为理想电表,电阻R=,其他各处电阻不计,以下说法正确的是

A.t=0.1 s时,电流表的示数为0

B.副线圈中交变电流的频率为5 Hz

C.线框面积为 m2

D.0.05 s线圈位于图甲所示位置

 

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如图甲,两个等量同种电荷PQ固定于光滑绝缘水平面上,电荷量q=+1×10-3C,质量m=0.02kg的小球从a点静止释放,沿中垂线运动到电荷连线中点O过程中的v—t图象如图乙中图线①所示,其中b点处为图线切线斜率最大的位置,图中②为过b点的切线,则下列说法正确的是

A. PQ带正电荷

B. b点的场强E=30 vm

C. ab两点间的电势差为90V

D. 小球从aO的过程中电势能先减少后增加

 

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