(12分)如圖甲所示,一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L=1.0m,NQ兩端連接阻值R=1.0Ω的電阻,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上,導軌平面與水平面間的夾角θ=30°。一質量m=0.20kg,阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M=0.60kg的重物相連。細線與金屬導軌平行。金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示,已知金屬棒在0~0.3s內通過的電量是0.3~0.6s內通過電量的2/3,g=10m/s2,求:
(1)0~0.3s內棒通過的位移;
(2)金屬棒在0~0.6s內產生的熱量。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,電阻不計的足夠長的平行光滑金屬導軌PX、QY相距L=0.5m,底端連接電阻R=2Ω,導軌平面傾斜角θ=30°,勻強磁場垂直于導軌平面向上,磁感應強度B=1T。質量m=40g、電阻R=0.5Ω的金屬棒MN放在導軌上,金屬棒通過絕緣細線在電動機牽引下從靜止開始運動,經過時間t1=2s通過距離x=1.5m,速度達到最大,這個過程中電壓表示數U0=8.0V,電流表實數I0=0.6A,示數穩定,運動過程中金屬棒始終與導軌垂直,細線始終與導軌平行且在同一平面內,電動機線圈內阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:
(1)細線對金屬棒拉力的功率P多大?
(2)從靜止開始運動的t1=2s時間內,電阻R上產生的熱量QR是多大?
(3)用外力F代替電動機沿細線方向拉金屬棒MN,使金屬棒保持靜止狀態,金屬棒到導軌下端距離為d=1m。若磁場按照右圖規律變化,外力F隨著時間t的變化關系式?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)一個200匝、面積為20cm2的線圈,放在磁場中,磁場的方向與線圈平面成30°角,若磁感應強度在0.05s內由0.1 T增加到0.5T,在此過程中磁通量變化了多少?磁通量的平均變化率是多少?線圈中感應電動勢的大小是多少伏?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導軌MN與PQ,導軌的電阻忽略不計.在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導軌正交,交點為c、d.當金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時,試求:
(1)電阻R中的電流強度大小和方向;
(2)使金屬棒做勻速運動的外力;
(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌,間距為L1,處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中,一導體桿ef垂直于P、Q放在導軌上,在外力作用下向左做勻速直線運動。質量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內,兩頂點a、b通過細導線與導軌相連,磁感應強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里,金屬框恰好處于靜止狀態,不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力.
(1)通過ab邊的電流Iab是多大?
(2)導體桿ef的運動速度v是多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖甲所示,一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L=1.0m,NQ兩端連接阻值R=3.0Ω的電阻,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上,導軌平面與水平面間的夾角θ=300。一質量m=0.20kg,阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M=0.60kg的重物相連。細線與金屬導軌平行。金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示,已知金屬棒在0~0.3s內通過的電量是0.3~0.6s內通過電量的1/3,g=10m/s2,求:
(1)0~0.3s內棒通過的位移;
(2)金屬棒在0~0.6s內產生的熱量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)兩根平行金屬導軌固定傾斜放置,與水平面夾角為37°,相距d=0.5 m,a、b間接一個電阻為R=1.5 Ω.在導軌上c、d兩點處放一根質量m=0.05 kg的金屬棒,bc長L=1 m,金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ=0.5.金屬棒與導軌接觸點間電阻r=0.5 Ω, 金屬棒被兩個垂直于導軌的木樁頂住而不會下滑,如圖甲所示.在金屬導軌區域加一個垂直導軌斜向下的勻強磁場,磁場隨時間的變化關系如圖乙所示.重力加速度g=10 m/s2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:
(1)0~1.0 s內回路中產生的感應電動勢大小;
(2)t=0時刻,金屬棒所受的安培力大小;
(3)在磁場變化的全過程中,若金屬棒始終沒有離開木樁而上升,則圖乙中t0的最大值;
(4)通過計算在圖中畫出0~t0max內金屬棒受到的靜摩擦力隨時間的變化圖象.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,有一范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度,磁場方向垂直紙面向里。在磁場中有一半徑
的金屬圓環,磁場與圓環面垂直,圓環上分別接有燈
、
,兩燈的電阻均為
。一金屬棒MN與圓環接觸良好,棒與圓環的電阻均忽略不計。
(1)若棒以的速率在環上向右勻速滑動,求棒滑過圓環直徑的瞬時MN中的電動勢和流過燈
的電流;
(2)撤去金屬棒MN,若此時磁場隨時間均勻變化,磁感應強度的變化率為,求回路中的電動勢和燈
的電功率。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
可調理想變壓器原線圈與一臺小型發電機相連,副線圈與燈泡L、可調電阻R、電容器C連成如圖所示的電路。當副線圈上的滑片P 處于圖示位置時,燈泡L 能發光. 要使燈泡變亮,可以采取的方法有
A.增大發動機的轉速 |
B.將滑片P向下滑動 |
C.將可調電阻R減小 |
D.增大電容器極板間的距離 |
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