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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与...

如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成角,下端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25

1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;

3)在上问中,若R,金属棒中的电流方向由ab,求磁感应强度的大小与方向。(g=10m/s2sin0.6cos0.8

 

(1)(2)(3),磁场方向垂直导轨平面向上 【解析】 (1)因为金属棒刚开始下滑的速度为零,所以不受到安培力作用,由牛顿第二定律得 代入数据解得 (2)金属棒下滑速度稳定时,棒受力平衡,根据平衡条件有 又因为金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率 代入数据解得 (3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B,则 因为,联立解得 磁场方向垂直导轨平面向上。  
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考点分析:
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一个圆形线圈,共有n=10匝,其总电阻r=4.0Ω,线圈与阻值R0=16Ω,的外电阻连成闭合回路,如图甲所示.线圈内部存在着一个边长l=0.20m的正方形区域,其中有分布均匀但强弱随时间变化的磁场,图乙显示了一个周期内磁场的变化情况,周期T=1.0×10-2s,磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向.求:

(1)t=时刻,电阻R0上的电流大小和方向;

(2)0~ ,时间内,流过电阻R0的电量;

(3)一个周期内电阻R0的发热量.

 

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a是用电流传感器(相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为RL是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R。图b是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后,通过传感器的电流随时间变化的图象。关于这些图象,下列说法中正确的是

A.甲是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况

B.乙是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况

C.丙是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况

D.丁是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况

 

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如图所示电路,L为一自感线圈,A为电灯,L的电阻比A的电阻小得多,接通S,待电路稳定后再断开S,断开时(  )

A.A将比原来更亮一些后再逐渐熄灭

B.通过灯A的电流方向为从左向右

C.A将立即熄灭

D.通过L的电流方向为从左向右

 

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如图所示,在匀强磁场中,两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属棒abcd,假定它们沿导轨运动的速率分别为v1v2,且v1<v2若金属导轨和金属棒的电阻不能忽略,要使回路中产生的感应电流最大,则棒abcd的运动情况应该为   (    )

A.abcd都向右运动

B.abcd都向左运动

C.ab向右、cd向左做相向运动

D.ab向左、cd向右做背向运动

 

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有一长螺线管通以电流I,一闭合导体从螺线管上方沿竖直方向下落且始终保持水平方向,如图所示,则导体环在图中ABC三个位置上,受到的磁场力分别是(  )

A.A处向上,B处向上,C处向上

B.A处向上,B处为零,C处向上

C.A处向下,B处向下,C处向下

D.A处向下,B处为零,C处向上

 

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