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1.B.提示:将圆环转换为并联电源模型,如图
2.CD 3.AD
4.Q=IΔt=或Q=
5.(1)3.2×10-2 N (2)1.28×10-2 J
提示:将电路转换为直流电路模型如图.
6.(1)电压表 理由略
(2)F=1.6 N (3)Q=
7.(1)如图所示,当EF从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示.安培力:F安=BIl=B
根据牛顿第二定律:a= ①
所以,EF由静止开始做加速度减小的变加速运动.当a=0时速度达到最大值vm.
由①式中a=0有:Mgsinθ-B
vm=
(2)由恒力F推至距BD端s处,棒先减速至零,然后从静止下滑,在滑回BD之前已达最大速度vm开始匀速.
设EF棒由BD从静止出发到再返回BD过程中,转化成的内能为ΔE.根据能的转化与守恒定律:
Fs-ΔE=Mvm2 ③
ΔE=Fs-M()2 ④
8.(1)每半根导体棒产生的感应电动势为
E1=Bl=Bl2ω=×0.4×103×(0.5)2 V=50 V.
(2)两根棒一起转动时,每半根棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同(从边缘指向中心),相当于四个电动势和内阻相同的电池并联,得总的电动势和内电阻
为E=E1=50 V,r=R0=0.1 Ω
当电键S断开时,外电路开路,电流表示数为零,电压表示数等于电源电动势,为50 V.
当电键S′接通时,全电路总电阻为
R′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.
由全电路欧姆定律得电流强度(即电流表示数)为
I= A=
此时电压表示数即路端电压为
U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V(电压表示数)
或U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V
在方向水平的、磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道cd、e f,其宽度为1 m,其下端与电动势为12 V、内电阻为1 Ω的电源相接,质量为0.1 kg的金属棒MN的两端套在导轨上可沿导轨无摩擦地滑动,如图所示,除电源内阻外,其他一切电阻不计,g=10 m/s2,从S闭合直到金属棒做匀速直线运动的过程中
A.电源所做的功等于金属棒重力势能的增加
B.电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热
C.匀速直线运动时金属棒速度为20 m/s
D.匀速直线运动时通过金属棒中的电流的值是2A
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在方向水平的、磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,有两根竖直放置的导体轨道cd、e f,其宽度为1 m,其下端与电动势为12 V、内电阻为1 Ω的电源相接,质量为0.1 kg的金属棒MN的两端套在导轨上可沿导轨无摩擦地滑动,如图所示,除电源内阻外,其他一切电阻不计,g=10 m/s2,从S闭合直到金属棒做匀速直线运动的过程中
A.电源所做的功等于金属棒重力势能的增加
B.电源所做的功等于电源内阻产生的焦耳热
C.匀速直线运动时金属棒速度为20 m/s
D.匀速直线运动时通过金属棒中的电流的值是2A
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图
(1)电阻R中的电流大小和方向;
(2)使金属棒做匀速运动的外力;
(3)金属棒ab两端点间的电势差;
(4)ab棒向左匀速移动L′=