如圖所示,左右兩邊分別有兩根平行金屬導(dǎo)軌相距為L,左導(dǎo)軌與水平面夾30°角,右導(dǎo)軌與水平面夾60°角,左右導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌空間內(nèi)存在勻強磁場,左邊的導(dǎo)軌處在方向沿左導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強度大小為B的磁場中。右邊的導(dǎo)軌處在垂直于右導(dǎo)軌斜向上,磁感應(yīng)強度大小也為B的磁場中。質(zhì)量均為m的導(dǎo)桿ab和cd垂直導(dǎo)軌分別放于左右兩側(cè)導(dǎo)軌上,已知兩導(dǎo)桿與兩側(cè)導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ=,回路電阻恒為R,若同時無初速釋放兩導(dǎo)桿,發(fā)現(xiàn)cd沿右導(dǎo)軌下滑距離時,ab桿才開始運動。(認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。
(1)試求ab桿剛要開始運動時cd棒的速度
(2)以上過程中,回路中共產(chǎn)生多少焦耳熱?
(3)cd棒的最終速度為多少?
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,在一磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN與PQ,導(dǎo)軌的電阻忽略不計.在兩根導(dǎo)軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導(dǎo)軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導(dǎo)軌正交,交點為c、d.當(dāng)金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時,試求:
(1)電阻R中的電流強度大小和方向;
(2)使金屬棒做勻速運動的外力;
(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差.
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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(yīng)強度B的大小隨時間t的變化關(guān)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
(14分)如圖所示,兩條互相平行且足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l(xiāng)="0.2" m,在導(dǎo)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(dǎo)軌上,并以v0="20" m/s的初速度進(jìn)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(dǎo)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(jìn)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
(10分)如圖所示,一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的電阻,一質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度B=0.4T,棒在水平向右的外力作用下,由靜止開始做勻加速直線運動,當(dāng)棒運動的位移x=9m時速度達(dá)到6m/s,此時撤去外力,棒繼續(xù)運動一段距離后停下來,已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2=2:1,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計,棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,求
(1) 棒在勻加速運動過程中,通過電阻R的電荷量q
(2) 金屬棒MN做勻加速直線運動所需外力隨時間變化的表達(dá)式
(3) 外力做的功WF
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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(dǎo)軌MP、NQ與水平面成θ=37°角固定放置,導(dǎo)軌電阻不計,兩導(dǎo)軌間距L="0.5" m,在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab,金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài),它的質(zhì)量為。金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對應(yīng)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(yīng)強度方向;
(2)磁感應(yīng)強度B的大小。
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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L1、L2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O1O2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(yīng)強度B的大小隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,其中B0、B1和t1均為已知。在0~t1的時間內(nèi),線框保持靜止,且線框平面和磁場垂直;t1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ω勻速轉(zhuǎn)動,求:
(1)0~t1時間內(nèi)通過電阻R的電流大小;
(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;
(3)線框勻速轉(zhuǎn)動后,從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1:n2=10:1。原線圈通過一理想電流表A接正弦交流電源,一個二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端;假設(shè)該二極管的正向電阻為零相當(dāng)于導(dǎo)線,反向電阻為無窮大相當(dāng)于斷路;a、b間輸入交流電瞬時值的表達(dá)式為。則:
A.用電壓表測得R兩端電壓為 V |
B.增大負(fù)載電阻的阻值R,電流表的讀數(shù)變小 |
C.負(fù)載電阻的阻值越大,cd間的電壓Ucd越小 |
D.將二極管用導(dǎo)線短路,電流表的讀數(shù)加倍 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓,假設(shè)負(fù)載變化時輸入電壓保持不變。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶,兩條輸電線的總電阻用R0表示,變阻器R代表用戶用電器的總電阻,當(dāng)用電器增加時,相當(dāng)于R的值減小。忽略變壓器上的能量損失,不計電壓表、電流表的內(nèi)阻對電路的影響。當(dāng)用戶的用電器增加時,下列說法正確的是
A.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)增大 |
B.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大 |
C.電壓表讀數(shù)不變,電流表讀數(shù)增大 |
D.電壓表讀數(shù)不變,電流表讀數(shù)減小 |
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