(12分)如圖所示,兩光滑平行導軌的間距為L=2m,左端連接一阻值為R=40Ω的電阻;把該裝置垂直于磁場、放入磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場中。在導軌上放一電阻為r=10Ω的導體棒,導體棒與導軌接觸良好;若在一拉力F的作用下,導體棒以v=10m/s的速度勻速向右運動,
求:(1)導體棒上產(chǎn)生的感應電動勢為多少?
(2)電路中的感應電流多大?電路中電流的方向如何(順時針或逆時針)?
(3)拉力F的值為多大?
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖(a)為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖,其中電流傳感器(電阻不計)能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機,經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像。平行且足夠長的光滑金屬軌道的電阻忽略不計,導軌平面與水平方向夾角θ=30°。軌道上端連接一阻值R=1.0Ω的定值電阻,金屬桿MN的電阻r=0.5Ω,質(zhì)量m=0.2kg,桿長L=1m跨接在兩導軌上。在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,閉合開關s,讓金屬桿MN從圖示位置由靜止開始釋放,其始終與軌道垂直且接觸良好。此后計算機屏幕上顯示出如圖(b)所示的,I-t圖像(g取10m/s2),求:
(1)勻強磁場的磁感應強度B的大小和在t=0.5s時電阻R的熱功率;
(2)估算0~1.2s內(nèi)通過電阻R的電荷量及在R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若在2.0s時刻斷開開關S,請定性分析金屬桿MN 0~4.0s末的運動情況;并在圖(c)中定性畫出金屬桿MN 0~4.0s末的速度隨時間的變化圖像。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,質(zhì)量為m=0.1kg粗細均勻的導線,繞制成閉合矩形線框,其中長,寬,豎直放置在水平面上。中間有一磁感應強度B=1.0T,磁場寬度的勻強磁場。線框在水平向右的恒力F=2N的作用下,從圖示位置由靜止開始沿水平方向運動,線框AB邊從左側(cè)進入磁場,從磁場右側(cè)以=1m/s的速度勻速運動離開磁場,整個過程中線框始終受到大小恒定的阻力Ff=1N,且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動。求線框的AB邊:
(1)離開磁場時感應電流的大;
(2)剛進入磁場時感應電動勢的大小;
(3)穿越磁場的過程中安培力所做的總功。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖,在水平面內(nèi)有兩條電阻不計的平行金屬導軌AB、CD,導軌間距為L;一根電阻為R的金屬棒ab可在導軌上無摩擦地滑動,棒與導軌垂直,并接觸良好,導軌之間有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感強度為B,導軌右邊與電路連接,電路中的兩個定值電阻阻值分別為2R和R,現(xiàn)用力拉ab以速度v0勻速向左運動。求:
(1)感應電動勢的大小
(2)感應電流的大小和方向
(3)ab兩端的電勢差Uab
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲所示,長、寬分別為、的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi).其匝數(shù)為n,總電阻為r,可繞其豎直中心軸轉(zhuǎn)動。線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場,磁感應強度B的大小隨時間t的變化關系如圖乙所示,其中、和均為已知。 在的時間內(nèi),線框保持靜止,且線框平面和磁場垂直:時刻后線框在外力的驅(qū)動下開始繞其豎直中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動。求:
(1)時間內(nèi)通過電阻R的電流的大;
(2)線框勻速轉(zhuǎn)動后,在轉(zhuǎn)動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量Q;
(3)線框勻速轉(zhuǎn)動后,從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過的過程中,通過電阻R的電荷量q。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,邊長為L的正方形單匝線圈abcd,電阻r,外電路的電阻為R,a、b的中點和cd的中點的連線恰好位于勻強磁場的邊界線上,磁場的磁感應強度為B,若線圈從圖示位置開始,以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動,求:
(1).閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式;
(2).線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180o的過程中,流過電阻R的電荷量為;
(3).線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,兩條互相平行且足夠長的光滑金屬導軌位于水平面內(nèi),導軌間距l(xiāng)="0.2" m,在導軌的一端接有阻值R="3" Ω的電阻,在x≥0處有一垂直水平面向下的勻強磁場,磁感強度B="0.5" T。一質(zhì)量m ="0." 1kg,電阻r="2" Ω的金屬棒垂直擱在導軌上,并以v0="20" m/s的初速度進入磁場,在水平拉力F的作用下作勻減速直線運動,加速度大小a="2" m/s2。棒與導軌接觸良好,其余電阻均不計。求:
(1)第一次電流為零時金屬棒所處的位置;
(2)電流第一次減少為最大值的一半時拉力F的大小及其功率;
(3)金屬棒開始進入磁場到速度減小為零的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為1.6 J,求該過程中拉力F所做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)如圖所示,兩根平行光滑金屬導軌MP、NQ與水平面成θ=37°角固定放置,導軌電阻不計,兩導軌間距L="0.5" m,在兩導軌形成的斜面上放一個與導軌垂直的均勻金屬棒ab,金屬棒ab處于靜止狀態(tài),它的質(zhì)量為。金屬棒ab兩端連在導軌間部分對應的電阻為R2=2Ω,電源電動勢E=2V,電源內(nèi)阻r=1Ω,電阻R1=2Ω,其他電阻不計。裝置所在區(qū)域存在一垂直于斜面MPQN的勻強磁場。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,)求:
(1)所加磁場磁感應強度方向;
(2)磁感應強度B的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖甲所示,T為理想變壓器,A1、A2為理想交流電流表,V1、V2為理想交流電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻(光照增強,電阻減。圈兩端接如圖乙所示正弦交流電源,當光照增強時,則有( )
A.圖乙所示電壓的瞬時值表達式為 |
B.若變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1,則原、副線圈中的電流之比為1:4 |
C.電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)變大 |
D.電流表A1示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變大 |
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