【2012• 浙江臺州市高期末質(zhì)量評估】如圖(甲)

 

 

所示,M1M4、N1N4為平行放置的水平金屬軌道,M4P、N4Q為相同半徑,平行放置的豎直半圓形金屬軌道,M4、N4為切點,P、Q為半圓軌道的最高點,軌道間距L=1.0m,圓軌道半徑r=0.32m,整個裝置左端接有阻值R=0.5Ω的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,兩區(qū)域?qū)挾?d=0.5m,兩區(qū)域之間的距離s=1.0m;區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場B1,變化規(guī)律如圖(乙)所示,規(guī)定豎直向上為B1的正方向;區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強磁場B2,方向豎直向上。兩磁場間的軌道與導體棒CD間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,M3N3右側(cè)的直軌道及半圓形軌道均光滑。質(zhì)量m=0.1kg,電阻R0=0.5Ω的導體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動下,從M2N2處由靜止開始運動,到達M3N3處撤去恒力F,CD棒勻速地穿過勻強磁場區(qū),恰好通過半圓形軌道的最高點PQ處。若軌道電阻、空氣阻力不計,運動過程導棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直,g取10m/s2 求:

(1)水平恒力F的大;

(2)CD棒在直軌道上運動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q;

(3)磁感應(yīng)強度B2的大小。

 

(1) F=1.0N  (2)    (3)B2=0.05T-

解析:(1)CD棒在PQ處: -----------①

  設(shè)CD棒在勻強磁場區(qū)速度為v,則----------②

CD棒在恒力F作用下:----③     

由①②③得:F=1.0N----④

 (2) 棒在直軌道上運動,產(chǎn)生感應(yīng)電流時間--------⑤    

感應(yīng)電動勢------⑥

----⑦    

------⑧  

由⑤⑥⑦⑧得  J-------⑨

(3)由于CD棒穿過勻強磁場區(qū),此過程無感應(yīng)電流,設(shè)CD棒進入M3N3界后的任一短時間Δt內(nèi)  ------⑩    

----(11)  

由①②得v=4m/s-------- -(12)    

由⑩(11)(12)得  B2=0.05T-

 

練習冊系列答案
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⑴求ab桿下滑的最大速度vm;

⑵ab桿由靜止釋放至達到最大速度的過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q。

 

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A.螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1V

B.閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,電阻R1的電功率為5×10-2 W

C.電路中的電流穩(wěn)定后電容器下極板帶正電                            

D.S斷開后,流經(jīng)R2的電量為1.8×10-5C         

 

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【2012•河北省五校聯(lián)盟模擬】現(xiàn)代科學研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當電磁鐵繞組通以變化的電流時,產(chǎn)生變化的磁場,穿過真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時間變化,這時真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場,電子將在渦旋電場作用下得到加速。如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖),若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動,當電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時(    )

A.電子在軌道上逆時針運動

B.保持電流的方向不變,當電流增大時,電子將加速

C.保持電流的方向不變,當電流減小時,電子將加速

D.被加速時電子做圓周運動的周期不變

 

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1.   有自下而上的恒定電流

B.產(chǎn)生自上而下的恒定電流

C.電流方向周期性變化

D.沒有感應(yīng)電流

 

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