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题目
题型:模拟题难度:来源:
如图所示,两平行金属导轨MN、PQ被固定在同一水平面内,间距为L,电阻不计。导轨的M、P两端用直导线连结一可控的负载电阻,在PM的右侧有方向竖直向下的磁场,其磁感应强度随坐标x的变化规律为B=kx(k为正常数)。一直导体棒ab长度为L,电阻为r,其两端放在导轨上。现对导体棒持续施加一外力作用,经过很短的时间,导体棒开始以速度v沿x轴正方向匀速运动,通过调节负载电阻的阻值使通过导体棒中的电流强度I保持恒定。从导体棒匀速运动到达x=x0处开始计时,经过时间t,求(用L、k、r、v、I、x0、t表示):
(1)该时刻负载电阻消耗的电功率;
(2)时间t内负载电阻消耗的电能;
(3)时间t内回路中磁通量变化量的大小。
答案
解:(1)t时刻ab棒所处位置x=x0+vt
x处磁感应强度B=kx
t时刻金属棒产生的感应电动势Et=BLv
t时刻负载电阻的电功率Pt=IEt-I2r
解得Pt=Ikx0Lv-I2r+Ikv2Lt
(2)t=0时刻负载电阻的电功率P0=Ikx0Lv-I2r
Pt随t均匀变化,故负载电阻消耗的电能E=
解得E=
(3)如图坐标系中,S轴表示题图中矩形PMab的面积,B轴表示磁感应强度,则时间t内回路中磁通量变化量
解得
 
核心考点
试题【如图所示,两平行金属导轨MN、PQ被固定在同一水平面内,间距为L,电阻不计。导轨的M、P两端用直导线连结一可控的负载电阻,在PM的右侧有方向竖直向下的磁场,其磁】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图(a)所示,固定在倾斜面上电阻不计的金属导轨,间距d=0.5 m,斜面倾角θ=37°,导轨上端连接一阻值为R=4 Ω的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的规律如图(b)所示,CF长为2m。开始时电阻为1 Ω的金属棒ab放在斜面导轨上刚好静止不动,在t=0时刻,金属棒在平行斜面的恒力F作用下,由静止开始沿导轨向上运动。金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中,小灯泡的亮度始终没有发生变化。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)通过小灯泡的电流强度;
(2)恒力F的大小、金属棒与导轨间的动摩擦因数和金属棒的质量。
题型:模拟题难度:| 查看答案
如图(a)所示,相距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨的一部分处在以OO"为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边OO"也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。
(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其速度位移的关系图像如图(b)所示,求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1和ab杆在刚离开磁场时的加速度大小a。
(2)若ab杆固定在导轨上的初始位置,磁场的磁感应强度按B=B0cosωt的规律由B0减小到零,已知此过程中电阻R 上产牛的焦耳热为Q2,求ω的大小。
题型:0106 模拟题难度:| 查看答案
如图所示,有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起,金属圆环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场,现使金属圆环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场,在金属圆环进入磁场的过程中,电容器带电荷量Q随时间t变化的定性图象应为
[     ]
A.B.C.D.
题型:同步题难度:| 查看答案
如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时

[     ]

A.穿过回路的磁通量为零
B.回路中感应电动势大小为2Blv0
C.回路中感应电流的方向为顺时针方向
D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
题型:同步题难度:| 查看答案
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框,ab边的质量为m,电阻为R,其他三边的质量和电阻均不计。cd边上装有固定的水平轴,将金属框自水平位置由静止释放,第一次转到竖直位置时,ab边的速度为v,不计一切摩擦,重力加速度为g,则在这个过程中,下列说法正确的是
[     ]
A.通过ab边的电流方向为a→b
B.ab边经过最低点时的速度v=
C.a、b两点间的电压逐渐变大
D.金属框中产生的焦耳热为mgL-mv2
题型:同步题难度:| 查看答案
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