【题目】如图所示,边长为L的闭合正方形金属线框的电阻为R,以速度v匀速穿过宽度为d的有界匀强磁场,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度为B,若L<d,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为;若L>d,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为 .
【答案】;
【解析】解:线框切割磁感线时产生的感应电动势为:E=BLv,
则感应电流为:I= =
若L<d,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为:
Q1=I2Rt1= R
=
若L>d,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为:
Q2=I2Rt2= R
=
所以答案是: ,
【考点精析】关于本题考查的电功率和电功和电磁感应与电路,需要了解电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功,电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率,P=W/t=UI,这是计算电功率普遍适用的公式;用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;画等效电路;运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解才能得出正确答案.
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【题目】如图所示,两根光滑足够长的平行金属导轨固定在水平面上,滑动变阻器接入电路的电阻值为R(最大阻值足够大),导轨的宽度L=0.5m,空间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度的大小B=1T,电阻的金属杆在F=5N的水平恒力作用下由静止开始运动,经过一段时间后,金属杆的速度达到最大速度vm,不计导轨电阻,则有( )
A. R越大,vm越大
B. 金属杆的最大速度大于或等于20m/s
C. 金属杆达到最大速度之前,恒力F所做的功等于电路中消耗的电能
D. 金属杆达到最大速度后,金属杆中电荷沿杆方向定向移动的平均速率ve与恒力F成正比
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【题目】有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻6kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻30kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻0.1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)
F.滑动变阻器(200Ω,0.5A)
G.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
①用如图所示的电路进行测量,电压表应选用_______,电流表应选用______。滑动变阻器应选用______。(用序号字母表示)
②通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线图.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_______Ω。(结果保留两位有效数字)
③若将此灯泡与20Ω的定值电阻串联,接在电动势为6V、内阻不计的电源上,则灯泡的实际功率为 ________W。(结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,一束质量、带电量、速率均未知的正离子(不计重力)射入正交的电场、磁场区域,发现有些离子毫无偏移地通过这一区域,对于这些离子来说,它们一定具有( )
A.相同的速率
B.相同的电量
C.相同的质量
D.速率、电量和质量均相同
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【题目】如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出,闭合开关S,下列说法正确的有( )
A.路端电压U=10V
B.电源的总功率P=10W
C.a、b间电压Uab=5V
D.a、b间用导线连接后,电路的总电流I=1A
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【题目】蹦极是一项非常刺激的运动.为了研究蹦极过程,可将人视为质点,人的运动沿竖直方向,人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略.某次蹦极时,人从蹦极台跳下,到a点时弹性绳恰好伸直,人继续下落,能到达的最低位置为b点,如图甲所示.已知人的质量m=50kg,弹性绳的弹力大小F=kx,其中x为弹性绳的形变量,弹性绳的原长l0=20m,b点与蹦极台间的距离为l1=30m.整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)人第一次到达a点时的速度v的大小;
(2)人从a点到第一次到达b点的过程中弹性绳弹力做的功W;
(3)在图乙中,定性画出人第一次由最高点到b点的运动过程中,速度v随时间t变化关系的图线.
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【题目】如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上.当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动,在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用,且弹簧不超过弹性限度),以下说法中错误的是( )
A. 两个小球所受电场力等大反向,系统动量守恒
B. 电场力分别对球A和球B做正功,系统机械能不断增加
C. 当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最大
D. 当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大
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【题目】如图,质量为M=4kg 的木板AB静止放在光滑水平面上,木板右端B点固定一根轻质弹簧,弹簧自由端在C点,C到木板左端的距离L=0.5m,质量为m=1kg 的小木块(可视为质点)静止放在木板的左端,木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,木板AB受到水平向左的恒力F=14N,作用一段时间后撤去,恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处,此后运动过程中弹簧最大压缩量x=5cm,g=10m/s2。求:
(1)水平恒力F作用的时间t;
(2)撤去F后,弹簧的最大弹性势能EP;
(3)整个过程产生的热量Q。
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【题目】如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变小
D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大
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