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题目
题型:济南一模难度:来源:
如图所示,宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻.导轨cd段右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.50T.一根质量为m=10g,电阻r=0.1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上并与导轨接触良好.现用一平行于导轨的轻质细线将导体棒ab与一钩码相连,将重物从图示位置由静止释放.当导体棒ab到达cd时,钩码距地面的高度为h=0.3m.已知导体棒ab进入磁场时恰做v=10m/s的匀速直线运动,导轨电阻可忽略不计,取g=10m/s2.求:
(1)导体棒ab在磁场中匀速运动时,闭合回路中产生的感应电流的大小
(2)挂在细线上的钩码的重力大小
(3)求导体棒ab在磁场中运动的整个过程中电阻R上产生的热量.魔方格
答案
(1)感应电动努为:E=BLv=1.0V
感应电流:I=
BLv
R+r
=
0.50×0.20×10
0.9+0.1
A=1A

(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡,则有:
BIL=Mg    
所以:M=
BIL
g
=
0.50×1×0.20
10
kg=0.01kg

(3)导体棒移动30cm的时间为:t=
l
v
=0.03s

根据焦耳定律有:Q1=I2(R+r)t=0.03J(或Q1=Mgh=0.03J)   
根据能量守有:Q2=
1
2
mv2=0.5J

电阻R上产生的热量:Q=(Q1+Q2)
R
R+r
=0.477J

答:(1)导体棒ab在磁场中匀速运动时,闭合回路中产生的感应电流的大小1A;
(2)挂在细线上的钩码的重力大小0.01Kg;
(3)则导体棒ab在磁场中运动的整个过程中电阻R上产生的热量0.477J.
核心考点
试题【如图所示,宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻.导轨cd段右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,两根平行的光滑金属导轨与水平面成53°放置,导轨间接一阻值为3Ω的定值电阻R,导轨电阻忽略不计,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,磁场区域的宽度为d=1.0m.导体棒a的质量ma=0.2kg,电阻Ra=6Ω,导体棒b的质量mb=0.1kg,电阻Rb=3Ω,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,当b刚穿出磁场时,a正好进入磁场,且都是匀速穿过磁场区域,取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计a、b之间电流的相互作用,求
(1)从导体棒a、b向下滑动起到a棒刚穿出磁场止,这个过程中,a、b两棒克服安培力分别做多少功?
(2)在a棒穿越磁场的过程中,a、b两导体棒中的电流之比是多大?
(3)M点和N点距L1的距离分别多大?
(4)在第(1)问的过程中,导体棒b上消耗的电能?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值也为R的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则(不计导轨电阻)(  )
题型:南海区模拟难度:| 查看答案
A.通过电阻R的电流方向为P→R→M
B.ab两点间的电压为BLv
C.a端电势比b端高
D.外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热
如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里;导体棒的电阻可忽略;当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是(  )
题型:宁夏难度:| 查看答案
A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到a
B.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a
C.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b
如图所示,在地面上方等间距分布着足够多的、水平方向的条形匀强磁场,每一条形磁场区域的宽度及相邻区域的间距均为d.现有一边长为l(l<d)的正方形线框在离地高h处以水平初速度v0从左侧磁场边缘进入磁场,运动中线框平面始终竖直,最终落在地面上,不计空气阻力,则(  )
题型:黄浦区二模难度:| 查看答案
A.线框在空中运动的时间一定为
B.h越大线框运动的水平位移一定越大
C.v0越大线框运动过程中产生的焦耳热一定越多
D.v0的大小连续变化,线框落地点也一定相应的连续变化
如图所示,外力F使金属杆ab在匀强磁场中沿光滑水平金属导轨作匀速运动,除电阻R外,其它电阻均忽略.若下列各种情况中杆ab都能保持匀速运动状态,则(  )
题型:普陀区难度:| 查看答案
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A.当F一定时,R减小为原来的一半,则F的功率也减小为原来的一半
B.当F一定时,为使杆的速度增大为原来的2倍,必须使R也增大为原来的2倍
C.当F的功率一定时,要使F能增大为原来的2倍,应使R减小为原来的一半
D.若R不变,当F增大为原来的2倍时,杆的速度也应增大到原来的2倍