題目列表(包括答案和解析)
如圖2所示,兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向里,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng),導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉、若保持拉力恒定,當(dāng)速度為v時(shí),加速度為,最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng);若保持拉力的功率恒定,當(dāng)速度為v時(shí),加速度為,最終也以2v做勻速運(yùn)動(dòng),則( )
A.
B.
C.
D.
圖2
如圖2所示,兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向里,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng),導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉、若保持拉力恒定,當(dāng)速度為v時(shí),加速度為,最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng);若保持拉力的功率恒定,當(dāng)速度為v時(shí),加速度為,最終也以2v做勻速運(yùn)動(dòng),則( 。
A.
B.
C.
D.
圖2
(16分)如圖2所示,兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為,導(dǎo)軌平面與水平面夾角,導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,長為的金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌保持接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為、電阻為,重力加速度為,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為時(shí),速度達(dá)到最大值,求:
(1)金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大。
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(3)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為的過程中,電阻上產(chǎn)生的電熱?
如圖2所示,兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi),距離為L=0.2m,在導(dǎo)軌的一端接有阻值R=0.5Ω的電阻.在x0處有一與水平面垂直的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上,并以v0=2m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng).在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a=2m/s2方向與初速度方向相反,設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可忽略不計(jì),且接觸良好.求:
(1)電流為零時(shí)金屬桿所處的位置;
(2)電流為最大值的一半時(shí),施加在金屬桿上外力F的大小與方向;
(3)保持其他條件不變,而初速度v0取不同值,求開始時(shí)F的方向與初速度v0的取值關(guān)系.
1. C 2. B 3. C 4. ABC 5. AC
6. AD 7. C 8. AB 9. D 10. A
11. 0.63
12. 鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象 斷開瞬間 只有在電路剛斷開時(shí)才能產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)使人產(chǎn)生觸電的感覺
13. Br2ω/2 ,0
14. 解:(1)由題意知,帶電粒子從C孔進(jìn)入,與筒壁碰撞兩次再從C孔射出經(jīng)歷的時(shí)間為最短,由,粒子由C孔進(jìn)入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,由,即,得
(2)粒子從的加速度為,,粒子從的時(shí)間為;粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,將(1)求得的B值代入,得,求得
15. 解:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值:
(2)由歐姆定律得電流的最大值:=0.16A
電流的有效值=0.11A
(3)用電器上消耗的電功率:
16. 解:(1)ab脫離EF前,電路中的磁通量的變化為
平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,
有
(2)ab脫離EF時(shí),回路中通過電流最大,即,
ab脫離EF后,電路中不在有電流,并且ab倒下過程中只有小球的重力做功,機(jī)械能守恒,即
ab上各處切割磁感線的速度是不同的,其等效切割速度應(yīng)等于ab中點(diǎn)的速度
聯(lián)立解得
17.解:(1)經(jīng)過時(shí)間后,MN運(yùn)動(dòng)的距離為,由圖可知直導(dǎo)線MN在閉合回路中的有效長度為,
此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值:(V)
(2)此時(shí)閉合回路中的總長度為:
閉合回路中的總電阻:
根據(jù)全電路的歐姆定律,電流大小:(A),由右手定律可得電流方向在閉合回路中是逆時(shí)針方向
(3)此時(shí)MN中不在閉合回路中的導(dǎo)線MP的長度為
產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(V)
在閉合回路中的導(dǎo)線PN兩端電壓(V)
所以MN兩端的電壓
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