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如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L
1
、L
2
,回路的总电阻为R.从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt,(k>0)那么在t =
时,金属棒开始移动.
试题答案
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t =
当安培力大小达到金属棒的滑动摩擦力时,开始移动,
,所以安培力为
可得t =
。
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(12分)如图12所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,且无摩擦.在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B.开始时导体棒静止,当磁场以速度v匀速向上运动时,导体棒也随之开始运动,并很快达到恒定的速度,此时导体棒仍处在磁场区域内,试求:
(1)导体棒的恒定速度;
(2)导体棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率.
(2010·上海物理)21.如图,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向_____(填“左”或“右”)运动,并有_____(填“收缩”或“扩张”)趋势。
如图所示,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是( )
A.金属环在下落过程中的机械能守恒
B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
C.金属环的机械能先减小后增大
D.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 37
0
,导轨间距为 lm ,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒 ab 和 a' b'的质量都是0.2kg,电阻都是 1Ω ,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒a' b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ,设金属棒a' b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。金属棒ab和导轨无摩擦,导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场,导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度 B 的大小相同。用外力让a' b'固定不动,将金属棒ab 由静止释放,当 ab 下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为 18W。求:
(1)ab 棒达到的最大速度;
(2)ab棒下落了 30m 高度时,其下滑速度已经达到稳定,此过程中回路电流产生的焦耳热 Q ;
(3)在ab棒下滑过程中某时刻将 a' b'固定解除,为确保a' b'始终保持静止,则a' b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件? ( g ="10m" / s
2
,sin37
0
="0.6" ,cos37
0
="0.8" )
如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生的是( )
下列说法正确的是( )
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
(15分)如图所示,半径为r
1
的圆形区域内有匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B
0
、方向垂直纸面向里,半径为r
2
的金属圆环右侧开口处与右侧电路相连,已知圆环电阻为R,电阻R
1
= R
2
= R
3
=R,电容器的电容为C,圆环圆心O与磁场圆心重合。一金属棒MN与金属环接触良好,不计棒与导线的电阻,电键S
1
处于闭合状态、电键S
2
处于断开状态。
(1)若棒MN以速度v
0
沿环向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬间产生的电动势和流过R
1
的电流。
(2)撤去棒MN后,闭合电键S
2
,调节磁场,使磁感应强度B的变化率
,
为常数,求电路稳定时电阻R
3
在t
0
时间内产生的焦耳热;
(3)在(2)问情形下,求断开电键S
1
后流过电阻R
2
的电量。
一飞机下有一沿竖直方向固定的金属杆,若仅考虑地磁场的影响,不考虑磁偏角影响,当飞机水平飞行经过蚌埠上空,下列说法正确的是 ( )
A.由东向西飞行时,金属杆上端电势比下端电势高
B.由西向东飞行时,金属杆上端电势比下端电势高
C.由南向北飞行时,金属杆上端电势比下端电势高
D.由北向南飞行时,金属杆上端电势比下端电势高
穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终以2Wb/s均匀增加,则 ( )
A.线圈中感应电动势每秒增加2V
B.线圈中感应电动势每秒减少2
C.线圈中感应电动势始终为2V
D.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2V
关 闭
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