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题目
题型:崇文区一模难度:来源:
如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上.导轨和金属杆的电阻可忽略.让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑,经过一段时间后,金属杆达到最大速度vm,在这个过程中,电阻R上产生的热量为Q.导轨和金属杆接触良好,重力加速度为g.求:
(1)金属杆达到最大速度时安培力的大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度.魔方格
答案
(1)设金属杆受安培力FA,当金属杆达到最大速度时,杆受力平衡FAm=mgsinθ
(2)当杆达到最大速度时,感应电动势为Em,感应电流为 Im
Em=BLVm
根据欧姆定律得:Im=
BLvm
R

由 FAm=BImL            
B=
Fm
ImL

解得 B=


mgRsinθ
vmL2

(3)设金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度为h
由能量守恒   mgh=
1
2
mvm2+Q

得   h=
m
v2m
+2Q
2mg

答:(1)金属杆达到最大速度时安培力的大小为mgsinθ;
(2)磁感应强度的大小为


mgRsinθ
vmL2

(3)金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度为
m
v2m
+2Q
2mg
核心考点
试题【如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在】;主要考察你对闭合电路的欧姆定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
在如图所示电路中,当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动时,三个理想电流表的示数都发生变化,电流表A1、A2、A3的示数变化量的大小分别为△I1、△I2和△I3,下列说法中正确的是(  )
A.电流表A2的示数一定变大
B.电流表A3的示数一定变大
C.|△I1|一定大于|△I2|
D.|△I1|一定小于|△I3|
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,将电动势为E,内阻r的电源接在AB之间.当开关S接通后(  )
A.电容器C的带电量增加
B.电容器C的带电量减少
C.电阻R0消耗的电功率不变
D.电阻R0消耗的电功率变大
魔方格
题型:盐城二模难度:| 查看答案
如图电路中,电源的电动势为E,电源的内阻不计,当滑动变阻器的滑臂P由a向b移动的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数增大B.电压表示数减小
C.变阻器aP段的电流增大D.灯L的亮度增大
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动,框架每边质量都是2.5g,电阻都是0.2Ω,aa′与bb′是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨,并分别与金属框架连接于可以转动的a和b处,导轨的电阻不计.阻值为0.2Ω的金属棒mn垂直放在导轨上,整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中,若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上,此时cd中的电流大小为______A,导体mn的速度v=______m/s.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
一个位于竖直平面内的正方形闭合导体框,其上下两条边水平,从静止开始下落一定高度后,垂直穿越一个磁感线沿水平方向且与线圈平面垂直的有界匀强磁场区域,该区域上下边界也水平.下图是自导体框开始下落到完全穿越磁场区域的过程中,导体框中的感应电流随时间变化的图象,其中肯定与实际不相符的是(忽略空气阻力的影响,线圈始终在竖直平面内平动)(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
题型:湖南一模难度:| 查看答案
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