如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC端连有阻值为R的电阻。若将一质量为M、垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。现用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF从BD位置由静止推至距BD端s处,此时撤去该力,金属棒EF最后又回到BD端。求: (1)金属棒下滑过程中的最大速度,有多少电能转化成了内能?(金属棒及导轨的电阻不计) (2)金属棒棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能?
如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成 半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。 ⑴问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么? ⑵求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。 ⑶探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
如图所示,竖直向上的匀强磁场在初始时刻的磁感应强度B0=0.5T,并且以=1T/s在增加,水平导轨的电阻和摩擦阻力均不计,导轨宽为0.5m,左端所接电阻R=0.4Ω。在导轨上l=1.0m处的右端搁一金属棒ab,其电阻R0=0.1Ω,并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为M=2kg的重物,欲将重物吊起,问: (1)感应电流的方向(请将电流方向标在本题图上)以及感应电流的大小; (2)经过多长时间能吊起重物。
如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距,一端通过导线与阻值为的电阻连接;导轨上放一质量为的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计,整个装置处于竖直向上的大小为的匀强磁场中,现用于导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的图像如图乙所示,(取重力加速度)求: (1)时拉力的大小及电路的发热功率; (2)在内,通过电阻R上的电量。
如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值的电阻;导轨间距为L=1m;质量为m=0.1kg,电阻r=2Ω,长约1m的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为,今让金属杆AB由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量,求: (1)当AB下滑速度为2m/s时加速度的大小 (2)AB下滑的最大速度 (3)从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量
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,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为的电阻.匀强Z.X.X.K]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,电阻消耗的功率为,求该速度的大小; (3)在上问中,若=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向. (g取10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方,如图所示,在下列三种情况下,悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较: (1)当滑动变阻器的滑片向右移动时,拉力__________. (2)当滑片向左移动时,拉力______________. (3)当滑片不动时,拉力____________.(填“变大”、“不变”或“变小”)
如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将图中所缺的导线补接完整; (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有: A.将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将________. B.线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时,灵敏电流计指针________.
用如图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律 (1)当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转,下列说法哪些是正确的(_____) A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转 B.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向左偏转 C.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转 D.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏 (2)某同学在实验过程中发现,灵敏电流计的指针摆动很小,如果电路连接正确,接触也良好,原因可能是电流计灵敏度较低、线圈电阻较大,除此以外还可能是因为_____________________(写一种可能原因)
(多选)在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图9所示.PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,速度为,则下列说法正确的是( ) A. 此过程中通过线框横截面的电荷量为2Ba2/R B. 此时线框的加速度为B2a2v/2mR C. 此过程中回路产生的电能为mv2 D. 此时线框中的电功率为4B2a2v2/R
如图所示,两块水平放置的平行金属板间距为d,定值电阻的阻值为R,竖直放置线圈的匝数为n,绕制线圈导线的电阻为R,其他导线的电阻忽略不计.现在竖直向上的磁场B穿过线圈,在两极板中一个质量为m,电量为q,带正电的油滴恰好处于静止状态,则磁场B的变化情况是( ) A. 均匀增大,磁通量变化率的大小为 B. 均匀增大,磁通量变化率的大小为 C. 均匀减小,磁通量变化率的大小为 D. 均匀减小,磁通量变化率的大小为
如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中( ) A. 导体框中产生的感应电流方向相同 B. 导体框中产生的焦耳热相同 C. 导体框ad边两端电势差相同 D. 通过导体框截面的电量相同
在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( ) A. 升压变压器的输出电压增大 B. 降压变压器的输出电压增大 C. 输电线上损耗的功率减小 D. 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
如图(a)所示的电路中,光敏电阻R2加上图(b)所示的光照时,R2两端的电压变化规律是( ) A. B. C. D.
矩形线圈的匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示,下列结论正确的是( ) A. 在t=0.1s和t=0.3s时,电动势最大 B. 在t=0.2s和t=0.4s时,电动势改变方向 C. 电动势的最大值是157V D. 在t=0.4 s时,磁通量变化率最大,其值为3.14Wb/s
如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环。在杆转动的过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻( ) A. 有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向右 B. 有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向左 C. 有电流通过电流表,方向由d→c;作用于ab的安培力向右 D. 无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零
下列说法中正确的是( ) A. 电饭锅中的敏感元件是光敏电阻 B. 测温仪中测温元件可以是热敏电阻 C. 机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线,输出不连续的电脉冲 D. 火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态,有烟雾时呈现高电阻状态
一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电的图象如图所示,由图可以知道( ) A. 0.01s时刻线圈处于中性面位置 B. 0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零 C. 该交流电流有效值为2A D. 该交流电流频率为50Hz
如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1:3,次级回路中联入三个均标有“36V,40W”的灯泡,且均正常发光,那么,标有“36V、40W”的灯泡A( ) A. 也正常发光 B. 将被烧毁 C. 比另三个灯暗 D. 无法确定
如图所示,磁带录音机可用作录音,也可用作放音,其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b.下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的描述,正确的是 ( ) A. 放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应 B. 录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应 C. 放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用 D. 放音和录音的主要原理都是电磁感应
一面积、匝数=100匝的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B的大小随时间按如图所示的规律变化,则 ( ) A. 在开始2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零 B. 开始2s内穿过线圈的磁通量的变化率 C. 在开始2 s内线圈中产生的感应电动势=0.08 V D. 在第3 s末感应电动势等于零
如图所示,金属杆MN在金属框上以速度向左平移的过程中,在MN上产生的感应电动势E随时间变化的规律应是( ) A. B. C. D.
纸面内有U形金属导轨,AB部分是直导线(如图所示).虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场.AB右侧有圆线圈C.为了使C中产生顺时针方向的感应电流,紧贴导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是( ) A. 向右匀速运动 B. 向左匀速运动 C. 向右加速运动 D. 向右减速运动
如图所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿abcda的感应电流为正,则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( ) A. B. C. D.
如图9所示,足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,间距为L=0.5 m ,一匀强磁场磁感应强度B=0.2 T垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.40 Ω的电阻,质量为m=0.01 kg、电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,经过一段时间金属棒达到稳定状态,这段时间内通过R的电荷量为0.3 C,则在这一过程中(g=10 m/s2)( ) A. 安培力最大值为0.05 N B. 这段时间内下降的高度1.2 m C. 重力最大功率为0.1 W D. 电阻产生的焦耳热为0.04 J
图为地磁场磁感线的示意图,在南半球磁场的竖直分量向上,飞机MH370最后在南印度洋消失,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,则在南印洋上时( )
A. 若飞机从西往东飞,φ1比φ2高 B. 若飞机从东往西飞,φ2比φ1高 C. 若飞机从北往南飞,φ1比φ2高 D. 若飞机从南往北飞,φ1比φ2高
如图所示,P、Q是两个完全相同的灯泡,L是电阻为零的纯电感,且自感系数L很大.C是电容较大且不漏电的电容器,下列判断正确的是( ) A. S闭合时,P灯亮后逐渐熄灭,Q灯逐渐变亮 B. S闭合时,P灯、Q灯同时亮,然后P灯变暗,Q灯变得更亮 C. S闭合,电路稳定后, S断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯立即熄灭 D. S闭合,电路稳定后,S断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯逐渐熄灭
自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是( ) A. 奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系 B. 欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系 C. 法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系 D. 焦耳发现了电流的热效应,定量给出了电能和热能之间的转换关系
德布罗意认为,任何一个运动着的物体,都有一种波与它对应,波长是λ=,式中p是运动物体的动量,h是普朗克常量.已知某种紫光的波长是440 nm,若将电子加速,使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的10-4倍. (1)求电子的动量大小. (2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系.
用频率为6.00×1014Hz的光照射钠片,恰可使钠发生光电效应,现改用频率为8.00×1014Hz的紫外线照射,飞出的光电子的最大初动能应该为多少?
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