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如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m,底端连接电阻R=2Ω,导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上,金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动,经过时间t1=2s通过距离x=1.5m,速度达到最大,这个过程中电压表示数U0=8.0V,电流表实数I0=0.6A,示数稳定,运动过程中金属棒始终与导轨垂直,细线始终与导轨平行且在同一平面内,电动机线圈内阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:
         
(1)细线对金属棒拉力的功率P多大?
(2)从静止开始运动的t1=2s时间内,电阻R上产生的热量QR是多大?
(3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN,使金属棒保持静止状态,金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化,外力F随着时间t的变化关系式?
(1)0.3W;(2)0.224J;(3)F =" 0.016t" + 0.208(N)

试题分析:(1)根据能量转化和守恒,有  解得  P =" 0.3W"
(2)当从静止开始运动经过t1=2s时间,金属棒速度达到最大,设此时为vm,金属棒中电动势为E,电流为I1,受到的安培力为F,细线的拉力为F,则 
F= BI1L
P =Fvm
F=" mgsinθ" + F
解得   vm= 1m/s 
金属棒从静止开始运动到达到最大速度过程中,设整个电路中产生的热量为Q,由能量转化和守恒得


解得 QR=0.224J
(3)由图可知   
设在t时刻,磁场的磁感应强度为B',金属棒中电动势为E',电流为I',受到的安培力为
F',则
(T)

F' =B' I'L
F'
解得 F =" 0.016t" + 0.208(N)
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A.A、B一起亮,然后B熄灭B.A比B先亮,然后A熄灭
C.A、B一起亮,然后A熄灭D.B比A先亮,然后B熄灭

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一个环形线圈放在磁场中,设第1秒内磁感线垂直于线圈平面向里,如图(甲)所示,若磁感强度B随时间t的变化的关系如(乙),那么在第2秒内线圈中的感应电流的大小和方向是(   )
A.大小恒定,顺时针方向
B.大小恒定,逆时针方向
C.逐渐增加,逆时针方向
D.逐渐减小,顺时针方向

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①可能等于2mgh
②可能大于2mgh
③可能小于2mgh
④可能为零.
A.①②④B.②③④C.①②③D.①②③④

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A.图示位置线圈中的感应电动势最大为Em=BL2
B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为
C.线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为Q=
D.线圈从图示位置转过180o的过程中,流过电阻R的电荷量为

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(15分) 光滑的平行金属导轨长x=2 m,两导轨间距L=0.5 m,轨道平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.6 Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1 T,如图所示.有一质量m=0.5 kg、电阻r=0.4 Ω的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量Q1=0.6 J,取g=10 m/s2,试求:

(1)当棒的速度v1=2 m/s时,电阻R两端的电压;
(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小;
(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

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(2)从开始到速度稳定时,电阻R产生的热量是多少?

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A.I1∶I2=3∶1B.F1∶F2=1∶1
C.W1∶W2=3∶1D.q1∶q2=1∶3

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