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(15分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨的其它电阻不计,g取10m/s2。已知sin37º=0.60, cos37º=0.80,试求:

⑴通过导体棒的电流;
⑵导体棒受到的安培力大小;
⑶导体棒受到的摩擦力的大小。

⑴  1.5A    ⑵   0.30N    ⑶   0.06N

解析试题分析:⑴导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:=1.5A
⑵导体棒受到的安培力:F=BIL=0.30N
⑶导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=" mg" sin37º=0.24N
由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f,根据共点力平衡条件:mg sin37º+f=F
解得:f =0.06N
考点:本题考查电磁感应中的欧姆定律、物体的平衡等问题,意在考查学生的综合分析能力。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=12Ω,当电键S断开时,电压表的示数为6V;电键S接在b点时,电压表的示数是7.8V。求:(电压表的内阻非常大,流过电压表的电流可忽略不计)

(1)电键S接a点时电压表的示数
(2)电源的电动势和内阻
(3)电键S接在b点时,电源总功率和电阻R3的功率

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)一辆电动车,蓄电池充满后可向电动机提供E0=4.5×106J的能量,已知车辆总质量M=150kg,行驶时所需克服的阻力F是车辆总重力的0.05倍.
(1)若这辆车的电动机的效率η=80%,则这辆车充一次电能行驶的最大距离是多少?(g取10m/s2)
(2)若电动车蓄电池的电动势E1=24V,工作时的电流强度I=20A,设电动车电路中总电阻为R,蓄电池工作时有20%的能量在R上转化为内能.求R的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,电池组的电动势E=28V,内电阻r = 1Ω,电阻R1=3Ω,R2=40Ω,小电动机M的内电阻r1=2Ω.当小电动机M稳定转动时,电流表A的读数为0.5A,求:

(1)电路中的总电流;
(2)电源的输出功率;
(3)电动机消耗的电功率;
(4)电动机转变为机械能的电功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图电路的各元件值为:R1=R2=10Ω,R3=R4=20Ω,C=300μF,电源电动势E=6V,内阻不计,单刀双掷开关S开始时接通触点2,求:

(1)当开关S从触点2改接触点1,且电路稳定后,电容C所带电量.
(2)若开关S从触点1改接触点2后,直至电流为零止,通过电阻R1的电量.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示的电路中,,电源电动势E=24V,内阻不计,当开关均开启和闭合时,灯泡L均正常发光。

(1)写出两种情况下流经灯泡的电流方向:均开启时;均闭合时.
(2)求灯泡正常发光时的电阻和电压

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=+1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时电源的输出功率为多少? (取g=10 m/s2)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(19 分)如图所示,正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。 一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的勻强磁场,上边界I和下边界II都水平,两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小B=0.5T。 现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能以v =3m/S的速度进入勻强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。

(1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d间的电压是多大?
(2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?
(3)在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)发电机输出功率为100 kW,输出电压是250V,用户需要的电压是220V,输电线电阻为10 Ω,若输电线中因发热 而损失的功率为输送功率的4%,试求:
(1)在输电线路中设置的升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少?
(2)用户得到的电功率是多少?

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