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如图甲所示,水平面上固定着两根间距L=0.5m的光滑平行金属导轨MN、PQ,M、...

如图甲所示,水平面上固定着两根间距L=0.5m的光滑平行金属导轨MNPQMP两点间连接一个阻值R=3Ω的电阻,一根质量m=0.2kg、电阻r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨放置。在金属棒右侧两条虚线与导轨之间的矩形区域内有磁感应强度大小B=2T、方向竖直向上的匀强磁场,磁场宽度d=5.2m。现对金属棒施加一个大小F=2N、方向平行导轨向右的恒力,从金属棒进入磁场开始计时,其运动的v-t图象如图乙所示,运动过程中金属棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计。求:

1)金属棒刚进入磁场时所受安培力的大小F

2)金属棒通过磁场过程中电阻R产生的热量QR

 

(1)0.8N(2)1.2J 【解析】 (1)由图乙可知,金属棒ab刚进入磁场时速度v0=4m/s,此时,感应电动势: E=BLv0 感应电流: 安培力的大小: F安=BIL 解得: (2)设金属棒在磁场中最大速度为vm,此时安培力与恒力F大小相等,则有: 代入数据解得: 设金属棒通过磁场的过程中回路产生的总热量为Q,由功能关系,得: 解得:Q=2J 所以电阻R产生的热量: 答:(1)金属棒刚进入磁场时所受安培力的大小. (2)金属棒通过磁场过程中电阻R产生的热量.  
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考点分析:
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某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:

待测电源(电动势约2V);

电阻箱R(最大阻值为99.99Ω);

定值电阻R0(阻值为2.0Ω);

定值电阻R1(阻值为4.5kΩ)

电流表G(量程为400μA,内阻Rg=500Ω)

开关S,导线若干.

(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表;

(2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I;

(3)分别用Er表示电源的电动势和内阻,则 的关系式为_________(用题中字母表示);

(4)以为纵坐标,为横坐标,探究小组作出的图像如图(乙)所示,根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω,则其电动势E=______V(保留两位有效小数);

(5)该实验测得的电动势与真实值相比,理论上______ .(填“>”“<”“=”)

 

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(1)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.

①如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道__________________________________________

②如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏,电路稳定后,若向右移动滑动触头,此过程中电流表指针向________偏转(选填”).

(2).①游标卡尺的结构如图甲所示,要用来测量一工件的内径如图乙所示),必须用其中______(选填A”、“BC”)来测量;

②用游标卡尺测量一物块的长度,测量结果如图丙所示,由此可知物块的长度是_______cm.

 

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用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r<<R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则

A.此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流

B.此时圆环受到竖直向下的安培力作用

C.此时圆环的加速度

D.如果径向磁场足够深,则圆环的最大速度

 

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如图,两条相距 l 的足够长的平行光滑导轨放置在倾角为 θ=30°的斜面上,阻值为 R的电阻与导轨相连.质量为 m的导体棒 MN垂直于导轨放置.整个装置在垂直于斜面向下的匀强 磁场中,磁感应强度的大小为 B.轻绳一端与导体棒相连,另一端跨过定滑轮与一个质量为m的物块相连,且滑轮与杄之间的轻绳与斜面保持平行.物块距离地面足够高,导轨、导体 棒电阻不计,轻绳与滑轮之间的摩擦力不计.已知重力加速度为 g.将物块从静止释放,下面说法正确的是

A.导体棒 M 端电势高于 N 端电势

B.导体棒的加速度不会大于

C.导体棒的速度不会大于

D.通过导体棒的电荷量与金属棒运动时间的平方成正比

 

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如图所示,在匀强磁场的上方有一半径为R、质量为m的导体圆环,圆环的圆心距离匀强磁场上边界的距离为h.将圆环静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间,速度均为v.已知圆环的电阻为r,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g.下列说法正确的是

A.圆环进入磁场的过程中,圆环的右端电势高

B.圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动

C.圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为

D.圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为2mgR

 

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