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【题目】如图,两根光滑平行金属导轨置于水平面(纸面)内,导轨间距为L,左端连有阻值为R的电阻。一金属杆置于导轨上,金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域,做匀变速直线运动,到达磁场区域右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。除左端所连电阻外,其他电阻忽略不计。求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率.
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【题目】如图所示,倾角为θ=37°的两根平行长直金属导轨的间距为d,其底端接有阻值为R的电阻。整个装置处在垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量均为m(质量分布均匀)、电阻均为R的导体棒ab、cd垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,两导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5;现棒ab在恒力F作用下沿导轨向上做匀速运动,棒cd能保持静止状态,导轨电阻不计,重力加速度大小为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求导体棒ab速度大小的取值范围。
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【题目】如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求:
(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;
(2)金属棒运动速度的大小.
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【题目】为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种闪烁装置.如图所示,自行车后轮由半径的金属内圈、半径的金属外圈和绝缘幅条构成.后轮的内、外圈之间等间隔地接有4跟金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为的小灯泡.在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度、方向垂直纸面向外的扇形匀强磁场,其内半径为、外半径为、张角.后轮以角速度,相对转轴转动.若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应.
(1)当金属条进入扇形磁场时,求感应电动势E,并指出ab上的电流方向;
(2)当金属条进入扇形磁场时,画出闪烁装置的电路图;
(3)从金属条进入扇形磁场时开始,经计算画出轮子一圈过程中,内圈与外圈之间电势差随时间变化的图象;
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【题目】如图所示,在第二象限中有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。有一重力不计的带电粒子以垂直于x轴的速度v0=10m/s从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限。已知OP之间的距离为d=0.5m,则关于带电粒子的下列说法不正确的是( )
A.带正电荷
B.在电场中运动的时间为0.1s
C.在磁场中做圆周运动的半径为m
D.在磁场中运动的时间为s
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【题目】如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连,导轨所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下,现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图像.(设导轨足够长)求:
(1)力F的大小.
(2)t=1.6s时,导体棒的加速度.
(3)若1.6s内导体棒的位移X=8m,试计算1.6s内电阻上产生的热量.
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【题目】如图甲所示,足够长的粗糙斜面与水平面成θ=固定放置,斜面上平行虚线aa′和bb′之间有垂直斜面向上的有界匀强磁场,间距为d=1m,磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。现有一质量为m=0.1kg,总电阻为R=10Ω,边长也为d=1m的正方形金属线圈MNPQ,其初始位置有一半面积位于磁场中,在t=0时刻,线圈恰好能保持静止,此后在t=0.25s时,线圈开始沿斜面下滑,下滑过程中线圈MN边始终与虚线aa′保持平行。已知线圈完全进入磁场前已经开始做匀速直线运动。求:(取sin=0.6,cos=0.8,g=10m/s2)
(1)前0.25s内通过线圈某一截面的电量;
(2)线圈与斜面间的动摩擦因数;
(3)线圈从开始运动到通过整个磁场的过程中,电阻上产生的焦耳热。
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【题目】如图所示,光滑的轻质定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为2 m的重物,另一端系一质量为m、电阻为R的金属杆。在竖直平面内有足够长的平行金属导轨PQ、EF,其间距为L。在Q、F之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计。一匀强磁场与导轨平面垂直,磁感应强度为B0.开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而后匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,不计一切摩擦和接触电阻,重力加速度为g。
(1)求重物匀速下降时的速度v;
(2)求重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的热量QR;
(3)设重物下降h时的时刻t=0,此时速度为v0,若从t=0开始,磁场的磁感应强度B逐渐减小,且金属杆中始终不产生感应电流,试写出B随时间t变化的关系。
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【题目】在xOy平面内以O为圆心,半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,从原点O以初速度v沿y轴正方向开始运动,经时间t通过x轴上的P点,此时速度与x轴正方向成角,如图所示。不计粒子的重力,下列说法正确的是
A. r一定大于 B. 若,则
C. 若,则 D. 若 ,则
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【题目】如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5.2,3.5)、Q(6,5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )
A.电源1与电源2的内阻之比是3∶2
B.电源1与电源2的电动势之比是3∶2
C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2
D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7∶10
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