3.(二校联考) 如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3 Ω的定值电阻R. 在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B、磁场区域的高度为d=0.5 m. 导体棒a的质量ma-0.2 kg,电阻Ra=3 Ω;导体棒b的质量mb=0.l kg,电阻Rb=6 Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场. 设重力加速度为g=l0 m/s2. (不计a、b之间的作用,整个运动过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好)求:
(1)在整个过程中,a、b两棒克服安培力分别做的功;
(2)a进入磁场的速度与b进入磁场的速度之比;
(3)分别求出M点和N点距L1的高度.
(湖师大附中6)4.如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在相距 lm的平行导轨上放一重为3N的金属棒,棒上通过3A的电流,磁场
方向竖直向上,这时棒恰好静止,求:
(1)匀强磁场’,嵫感应强度;
(2)棒对导轨的压力;
(3)若要使B取值最小,其方向应如何调整?并求出最小值.
(湖师大附中6)5. 如图甲所示,边长为L=2.5m、质M=0.50kg的正方形金属线框放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中.它的一边与磁场的边界N重合,在力F的作用下由静止开始向左运动,测得金属框中的电流随时间变化的图象如图乙所示.已知金属线框的总电阻R=4.0.
(1)试判断_金属线框从磁场中拉出的过程中,线框中感应电流的方向;
(2)求t=2.0s时金属线框的速度和力F的大小;
(3)已知在5.0s内,力F做功1.92J.求5.0s内,线框产生的热量.
(湖师大附中5)6.如图,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2 kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2 Ω,金属棒中的电流方向由a→b,求磁感应强度的大小和方向.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(岳阳一中)7.如图10甲所示,空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是放在同一水平面内的粗糙平行长直导轨,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,对ab施加一个大小为F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的运动速度――时间图象,其中AO是图象坐标原点0点时刻的切线(切线的斜率即为棒在0时刻的加速度),AB是图象的渐近线,除R外其余部分的电阻不计。
⑴求R的阻值。
⑵当棒的位移为100m时,其速度已经达到10m/s,
求此过程中电阻上产生的热量。
湖南省2009届高三物理模拟试题专题精编
2.(长沙一中)如图所示,两根金属轨道之间的距离为L,轨道水平部分有竖直向上的匀强磁场B,一质量为m的金属杆a在离地h的高处从静止开始沿弧形轨道下滑,一根质量为2m的金属杆b原来静止放置在水平轨道上,水平轨道足够长,设金属杆a、b不会相碰,金属杆a、b的电阻都是R,其它电阻不计,不计任何摩擦,求:..
(1)a和b的最终速度是多大?..
(2)当a的速度变为进入磁场时的一半时,a的加速度是多大?
1.(长郡中学) 如图所示,倾角为θ=37o、电阻不计的、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值R0=2Ω的电阻.在平行导轨间跨接一金属棒,金属棒质量m=1kg电阻r=2Ω,其与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.金属棒以平行于导轨向上的初速度υ0=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中,通过上端电阻的电量Δq=0.1C(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2).
(1)金属棒的最大加速度;
(2)上端电阻R0中产生的热量.
14.(十二校联考)如图所示,物理学家麦克斯韦总结了库仑、法拉第等人的研究成果,建立了完整的电磁理论。请回答下列电磁理论研究中的有关问题:某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时,通过电流计的感应电流方向是 ( )
A.a→G→b.
B.先a→G→b,后b→G→a
C.b→G→a.
D.先b→G→a,后a→G→b
12.(四县市)如图甲所示,线圈与电压传感器连接,一条形磁铁从线圈上方某一高度无初速释放并穿过线圈。图乙是此过程中电压传感器采集到的线圈中感应电动势e随时间t变化的图象。下列选顶中根据图象信息不可能得出的结论是( )
A.线圈由非超导体材料制成的
B.从本实验可以得出,线圈的匝数越多,线
圈中产生的感应电动势越大
C.感应电动势的方向与磁铁相对线圈运动的
方向有关
D.磁铁运动速度越大,线圈中产生的感应电
动势越大
(炎德英才)13.如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,质量为m的金属杆“6,以初速度‰从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不计( )
A整个过程中金属杆所受合外力的冲量大小为
B上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于
C上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热 等于-
D金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同
11.(四县市)如图甲所示两根平行的金属导轨和,固定在同一水平面上,磁感应强度为的匀强磁场与导轨所在平面垂直。两根质量均为的平行金属杆a、b可在导轨上无摩擦地滑动,在时刻,两杆都处于静止状态。现有水平恒力F作用于b金属杆,使金属杆滑动,杆滑动过程中与导轨保持垂直,乙图中,关于b金属杆运动的图线,正确的是( )
10.(湖师大附中5)位于同一水平面上的两条平行导电导轨,放置在斜向左上方、与水平面成60°角、足够大的匀强磁场中,现给出这一装置的侧视图.一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动,在匀强磁场沿顺时针方向缓慢转过30°角的过程中,金属棒始终保持匀速运动,则磁感应强度B的大小变化可能是 ( )
A.始终变大 B.始终变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
9.(湖师大附中5)如图,在光滑水平面上,有一竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域内,现有一边长为l(l<L)的正方形闭合导线框以垂直磁场边界的初速度v1滑进磁场,然后线圈滑出磁场的速度为v2,设线框滑进磁场的时间为t1,安接力的冲量为I1,线框产生的热量为Q1,线框滑出磁场的时间为t2,安培力的冲量为I2,线框产生的热量为Q2,则有( )
A.v1=v2 B.t1<t2..
C.I1=I2 D.Q1>Q2..
6.(二校联考) 如图所示,光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导线所在平面,当ab棒下滑到稳定状态时,小灯泡获得的功率为P0,除灯泡外,其它电阻不计,要使灯泡的功率变为2P0,下列措施正确的是( ).
A. 换一个电阻为原来2倍的灯泡.
B. 把磁感应强度B增大为原来的2倍.
C. 换一根质量为原来倍的金属棒.
D. 把导轨间的距离增大为原来的倍.
(西南名校联盟)7.如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。今使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止,设导轨与棒的电阻均不计,a到b与b到c的间距相等,则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中( )
A.回路中产生的内能不相等 B.棒运动的加速度相等.
C.安培力做功相等 D.通过棒横截面的电量相等.
(郴州市)8.如图所示为一台发电机的结构示意图,其中N、S 是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M 是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴,铁芯上有一矩形线框,可绕与铁芯M 共轴的固定转轴旋转。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场。若从图示位置开始计时,当线框绕固定轴匀速转动时,下列图像中能正确反
映线框中感应电动势e 随时间t 变化规律的是 ( )
4. 如图所示,绕空心塑料管的线圈与电流表组成闭合电路. 当条形磁铁插入线圈或从线圈中拔出时,电路中都会产生感应电流. 磁铁从位置1到位置2(N极一直在前)的过程中,有关电流方向判断正确的是( ).
A. 经过位置1时,流过电流表的电流方向为由a到b.
B. 经过位置1时,流过电流表的电流方向为由b到a.
C. 经过位置2时,流过电流表的电流方向为由a到b.
D. 经过位置2时,流过电流表的电流方向为由b到a.
(二校联考)5. 如图所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度方向始终与AB边垂直,且保持AC平行于OQ. 关于线框中的感应电流,以下说法正确的是( ).
A. 开始进入磁场时感应电流最小.
B. 开始穿出磁场时感应电流最大.
C. 开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向.
D. 开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向.