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如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直...

如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0,在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。

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(1)求初始时刻导体棒受到的安培力。

(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为EP,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?

(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?

 

(1) (2)mv02-EP (3)mv02 【解析】 试题分析:(1)初始时刻棒中感应电动势E=BLv0 棒中感应电流I= 作用于棒上的安培力F=ILB 联立解得:安培力大小为F= ,方向水平向左 (2)由功和能的关系,解得:安培力做功W1=EP-mv02 电阻R上产生的焦耳热Q1=mv02-EP (3)由能量转化及平衡条件等,可判断:棒最终静止于初始位置,电阻R上产生的焦耳热Q=mv02 考点:电磁感应  
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考点分析:
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如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。

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(1)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小.

(2)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。

 

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如图所示,小灯泡的规格为“2V、4W”,连接在光滑水平导轨上,两导轨相距01m,电阻不计,金属棒ab垂直搁置在导轨上,电阻1Ω,整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中,求:

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1为使小灯正常发光,ab的滑行速度多大?

(2)拉动金属棒ab的外力的功率多大?

 

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匀强磁场的磁感应强度B=08T,矩形线圈abcd的面积S=05m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示

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(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?

(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.

 

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固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,各边长为L,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上,以恒定速度v从ad滑向bc,如图所示。当PQ滑过L/ 3的距离时,PQ两端的电势差是         ,通过aP段电阻丝的电流强度是        

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如图,金属环A用轻线悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧。若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向_______填“左”或“右”运动,并有_______填“收缩”或“扩张”趋势。

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