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科目: 來源:上海模擬題 題型:計算題

相距L=0.8m的足夠長金屬導(dǎo)軌的左側(cè)為水平軌道,右側(cè)為傾角37°的傾斜軌道,金屬棒ab和金屬棒cd分別水平地放在兩側(cè)的軌道上,如圖(a)所示,兩金屬棒的質(zhì)量均為1.0kg。水平軌道位于豎直向下的勻強磁場中,傾斜軌道位于沿斜面向下的勻強磁場中,兩個磁場的磁感應(yīng)強度大小相等。ab、cd棒與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,兩棒的總電阻為R=1.5 Ω,導(dǎo)軌電阻不計。ab棒在水平向左、大小按圖(b)所示規(guī)律變化的外力F作用下,由靜止開始沿水平軌道做勻加速運動,同時cd棒也由靜止釋放。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2
(1)求兩個磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和ab棒的加速度a1的大;
(2)已知在2 s內(nèi)外力F做功為18 J,求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱;
(3)寫出cd棒運動的加速度a2(m/s2)隨時間t(s)變化的函數(shù)式a2t),并求出cd棒達到最大速度所需的時間t0;
(4)請在圖(c)中畫出cd棒受到的摩擦力fcd隨時間變化的圖像。

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科目: 來源:上海模擬題 題型:多選題

如圖所示,傾斜的平行導(dǎo)軌處在勻強磁場中,導(dǎo)軌上、下兩邊的電阻分別為R1=3Ω和R2=6Ω,金屬棒ab的電阻R3=4Ω,其余電阻不計。則金屬棒ab沿著粗糙的導(dǎo)軌加速下滑的過程中
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A.安培力對金屬棒做功等于金屬棒機械能的減少量
B.重力和安培力對金屬棒做功之和大于金屬棒動能的增量
C.R1R2發(fā)熱功率之比P1:P2=1:2
D.R1、R2R3產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2:Q3=2:1:6

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科目: 來源:上海模擬題 題型:計算題

如圖所示,一質(zhì)量m=0.10kg、電阻R=0.10Ω的矩形金屬框abcd由靜止開始釋放,豎直向下進入勻強磁場。已知磁場方向垂直紙面向內(nèi),磁感應(yīng)強度B=0.50T,金屬框?qū)?EM>L=0.20m,開始釋放時ab邊與磁場的上邊界重合。經(jīng)過時間t1,金屬框下降了h1=0.50m,金屬框中產(chǎn)生了Q1=0.45J的熱量,取g=10m/s2。
(1)求經(jīng)過時間t1時金屬框速度v1的大小以及感應(yīng)電流的大小和方向;
(2)經(jīng)過時間t1后,在金屬框上施加一個豎直方向的拉力,使它作勻變速直線運動,再經(jīng)過時間t2=0.1s,又向下運動了h2=0.12m,求金屬框加速度的大小以及此時拉力的大小和方向(此過程中cd邊始終在磁場外)。
(3)t2時間后該力變?yōu)楹愣ɡ,又?jīng)過時間t3金屬框速度減小到零后不再運動。求該拉力的大小以及t3時間內(nèi)金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱(此過程中cd邊始終在磁場外)。
(4)在所給坐標(biāo)中定性畫出金屬框所受安培力F隨時間t變化的關(guān)系圖線。
   

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科目: 來源:陜西省模擬題 題型:計算題

如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻(導(dǎo)軌電阻不計)。兩金屬棒a和b的電阻均為R,質(zhì)量分別為ma=2×10-2 kg和mb=1×10-2 kg,它們與導(dǎo)軌相連,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動。閉合開關(guān)S,先固定b,用一恒力F向上拉,穩(wěn)定后a以v1=10m/s的速度勻速運動,此時再釋放b,b恰好保持靜止,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,取g=10m/s2。
(1)求拉力F的大;
(2)若將金屬棒a固定,讓金屬棒b自由滑下(開關(guān)仍閉合),求b滑行的最大速度v2
(3)若斷開開關(guān),將金屬棒a和b都固定,使磁感應(yīng)強度從B隨時間均勻增加,經(jīng)0.1s后磁感應(yīng)強度增到2B時,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求兩金屬棒間的距離h。

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科目: 來源:四川省模擬題 題型:計算題

如圖所示,兩根足夠長、電阻不計、間距為d的光滑平行金屬導(dǎo)軌,其所在平面與水平面夾角為θ,導(dǎo)軌平面內(nèi)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小b方向垂直于斜面向上,ab與cd之間相距為L0金屬桿甲、乙的阻值相同,質(zhì)量均為m,甲桿在磁場區(qū)域的上邊界ab處,乙桿在甲桿上方與甲相距L處,甲、乙兩桿都與導(dǎo)軌垂直。靜止釋放兩桿的同時,在甲桿上施加一個垂直于桿平行于導(dǎo)軌的外力F,使甲桿在有磁場的矩形區(qū)域內(nèi)向下做勻加速直線運動,加速度大小a=2gsinθ,甲離開磁場時撤去F,乙桿進入磁場后恰好做勻速運動,然后離開磁場。
(1)求每根金屬桿的電阻R是多大?
(2)從釋放金屬桿開始計時,求外力F隨時間t的變化關(guān)系式?并說明F的方向。
(3)若整個過程中,乙金屬桿共產(chǎn)生熱量Q,求外力F對甲金屬桿做的功W是多少?

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科目: 來源:上海模擬題 題型:計算題

如圖所示,光滑足夠長導(dǎo)軌傾斜放置,導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ=30°,其下端連接一個燈泡,燈泡電阻為R=2Ω,導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,除燈泡外其它電阻不計。兩導(dǎo)軌間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.5T,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上。將導(dǎo)體棒從靜止釋放,在導(dǎo)體棒的速度v達到2m/s的過程中通過燈泡的電量q=2C。隨著導(dǎo)體棒的下滑,其位移x隨時間t的變化關(guān)系趨近于x=4t-2(m)。取g=10m/s2,求:
(1)導(dǎo)體棒的質(zhì)量m;
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒速度為v=2m/s時,燈泡產(chǎn)生的熱量Q;
(3)辨析題:為了提高ab棒下滑過程中小燈泡的最大功率,試通過計算提出兩條可行的措施。
某同學(xué)解答如下:小燈泡的最大功率為(其中vm為下滑的最大速度),因此提高ab棒下滑過程中小燈泡的最大功率的措施有:增大磁感應(yīng)強度B、……。由此所得結(jié)果是否正確?若正確,請寫出其他兩條可行的措施;若不正確,請說明理由并給出正確的解答。

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科目: 來源:上海模擬題 題型:填空題

如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一豎直面上,兩導(dǎo)軌間距d=1m,電燈L的電阻R=4 Ω,導(dǎo)軌上放一質(zhì)量m=1kg、電阻r=1 Ω的金屬桿,長度與金屬導(dǎo)軌等寬,與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向里,F(xiàn)用一拉力F沿豎直方向拉桿,使金屬桿由靜止開始向上運動,經(jīng)3s上升了4m后開始做勻速運動。圖乙所示為流過電燈L的電流平方隨時間變化的I2-t圖像,則3s末金屬桿的動能為         J,4s內(nèi)拉力F做的功為        J。
   

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科目: 來源:上海模擬題 題型:實驗題

如甲圖所示,一根水平金屬絲置于勻強磁場B中,與豎直放置的導(dǎo)軌有良好的接觸,不計金屬絲與導(dǎo)軌間的摩擦。可變電源可以提供任一方向的電流。金屬絲由質(zhì)量不計的棉線與彈簧秤連接,可以沿豎直方向上下滑動。彈簧秤在沒有任何負載時,讀數(shù)恰好為零,F(xiàn)測得多組實驗數(shù)據(jù),并作出如圖乙所示的圖像。
(1)在甲圖中,當(dāng)彈簧秤的讀數(shù)為零時,流過水平金屬絲的電流為________A,方向為             (填順時針或逆時針);
(2)在乙圖中,作出磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?/2倍時的圖線。

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科目: 來源:0122 期末題 題型:計算題

如圖所示,平行斜導(dǎo)軌圓滑連接于平行水平導(dǎo)軌,導(dǎo)軌光滑且電阻不計。水平部分有豎直向上的勻強磁場穿過,,導(dǎo)軌間距。導(dǎo)體棒的質(zhì)量為,電阻為,靜放在水平導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒的質(zhì)量為,電阻為,從高為的斜導(dǎo)軌上由靜止滑下。求:
(1)棒剛進入磁場時的速度和加速度;
(2)若不與相碰撞,導(dǎo)軌足夠長,則最后的速度多大;
(3)整個過程中,在棒上發(fā)出的熱量為多少?

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科目: 來源:期中題 題型:計算題

如圖(甲)所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道相距l(xiāng)=1m,兩軌道之間用R=3Ω的電阻連接,一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直,靜止放在軌道上,軌道的電阻可忽略不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上,現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿,拉力F與導(dǎo)體桿運動的位移s間的關(guān)系如圖(乙)所示,當(dāng)拉力達到最大時,導(dǎo)體桿開始做勻速運動,當(dāng)位移s=2.5m時撤去拉力,導(dǎo)體桿又滑行了一段距離s'后停下,在滑行s'的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J。求:
(1)拉力F作用過程中,通過電阻R上電量q;
(2)導(dǎo)體桿運動過程中的最大速度vm;
(3)拉力F作用過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

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同步練習(xí)冊答案