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如图所示,光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置,其间距d=1 m,右端通...

如图所示,光滑导轨MNPQ在同一水平面内平行固定放置,其间距d1 m,右端通过导线与阻值RL8 Ω的小灯泡L相连,CDEF矩形区域内有方向竖直向下、磁感应强度B1 T的匀强磁场,一质量m50 g、阻值为R2 Ω的金属棒在恒力F作用下从静止开始运动s2 m后进入磁场恰好做匀速直线运动.(不考虑导轨的电阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触).求:

1)恒力F的大小;

2)小灯泡发光时的电功率.

 

(1) 0.8 N;(2)5.12 W 【解析】 (1)对导体棒由动能定理得 Fs=mv2 因为导体棒进入磁场时恰好做匀速直线运动 所以 F=BId=Bd 代入数据,根据以上两式方程可解得 F=0.8 N v=8 m/s (2)小灯泡发光时的功率 PL=·RL=5.12 W 本题综合考察了导体棒在磁场中的运动以及产生的电路知识,导体棒进入磁场后恰好匀速运动,说明受力平衡,说明拉力和产生的安培力大小相等方向相反,故可求出拉力大小,和进入磁场时的速度,小灯泡的发光功率可根据公式,可得.  
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考点分析:
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发电机转子是边长为0.2m的正方形,线圈匝数为100匝,内阻为8Ω,初始位置如图所示,以adbc中点连线为轴以600 r/min的转速在磁感应强度为T的匀强磁场中转动,灯泡电阻为24Ω,则:

(1)从图示位置开始计时,写出感应电动势的瞬时值表达式;

(2)灯泡的实际消耗功率为多大?

 

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如图所示,先后以速度v1v2(v1=2v2),匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中,在先后两种情况下:

(1)线圈中的感应电流之比I1I2________.

(2)线圈中产生的热量之比Q1Q2________.

(3)拉力做功的功率之比P1P2________.

 

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如图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图。门打开时,红外光敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小;门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)。经实际试验,灯的亮、灭能反映门的开、关状态。

(1)门打开时R2两端的电压U2与门关闭时相比______(选填增大减小);

(2)门打开时________(选填绿)灯亮。

 

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如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线ab所示,则(  )

A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合

B.曲线ab对应的线圈转速之比为23

C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz

D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V

 

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如图所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小,理想变压器原、 副线圈的匝数比为10:1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1= 110sin100πtV),则

A. 电压表的示数为11V

B. 在天逐渐变黑的过程中,电流表A2的示数变小

C. 在天逐渐变黑的过程中,电流表A1的示数变大

D. 在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变小

 

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