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如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距l,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于...

如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距l,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下.当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上.若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,:

(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;

(2)导体棒EF上升的最大高度.

 

(1) (2) 【解析】 (1)根据右手定则EF向上切割磁感线产生电流方向为E到F,由左手定则知MN受安培力F沿导轨向下,当EF刚上滑时,MN受安培力最大,摩擦力也最大,受力分析如图所示, 对导体棒EF切割磁感线知: E=BLv0① 由闭合电路欧姆定律知: I=② 对导体棒MN,由平衡条件得: mgsinθ+F=Ff③ 由①②③得导体棒MN受最大摩擦力 Ff= (2)导体棒EF上升过程中,根据能量守恒定律知: 解得导体棒EF能上升的最大高度 h=
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考点分析:
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如图,水平的平行虚线间距为d=60cm,其间有沿水平方向的匀强磁场.一个阻值为R的正方形金属线圈边长l<d,线圈质量m=100g.线圈在磁场上方某一高度处由静止释放,保持线圈平面与磁场方向垂直,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等.不计空气阻力,取g=10m/s2,则( )

A.线圈下边缘刚进磁场时加速度最小

B.线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6J

C.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中,电流均为逆时针方向

D.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中,通过导线截面的电量相等

 

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AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根靠立在导轨上的金属直棒(开始时bO点很近),如图所示.它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中a端始终在AO上,b端始终在OC上,直到ab完全落在OC上,整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中(  )

A.感应电流方向始终是ba

B.感应电流方向先是ba,后变为ab

C.所受安培力方向垂直于ab向上

D.所受安培力方向先垂直于ab向下,后垂直于ab向上

 

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(多选)如图所示,正方形线框的边长为L,电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,当磁感应强度以k为变化率均匀减小时,则(  )

A.线框产生的感应电动势大小为kL2

B.电压表没有读数

C.a点的电势高于b点的电势

D.电容器所带的电荷量为零

 

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如图a所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管QPQ共轴,Q中通有变化电流i,电流随时间变化的规律如图b所示.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则(  )

    

A.t1时刻FNGP有收缩的趋势.

B.t2时刻FNG,此时穿过P的磁通量最大.

C.t3时刻FNG,此时P中无感应电流.

D.t4时刻FNG,此时穿过P的磁通量最小.

 

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图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极NS间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是

A.电流表的示数为10A

B.线圈转动的角速度为50πrad/s

C.0.01s时线圈平面与磁场方向平行

D.0.02s时电阻R中电流的方向自右向左

 

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