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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,竖直放置、宽度L=1.0m的框架上,放有一质量m=0.1kg、电阻R=1.0Ω的导体棒MN,它们处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直。用电动机无初速牵引导体棒上升,当上升到h=3.8m时,获得稳定的速度,导体棒上产生的热量Q=2.0J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为U=7.0V、I=1.0A,电动机内阻r=1.0Ω。不计其它电阻及一切摩擦,导体棒与框架始终接触良好,取重力加速度g=10 m/s2 。求:

(1)棒能达到的稳定速度的大小v
(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间t
答案
(1)2m/s (2)1s
解析

试题分析:(1)电动机的输出功率为:W    
电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率,      
当棒达稳定速度时         
感应电流    
解得棒达到的稳定速度为m/s    
(2)由能量守恒定律得:  
解得 t=1s    
点评:抓住金属棒稳定状态,从电动机的输入功率减去电动线圈消耗的功率等于电动机输出功率.在金属棒上升过程中由于非匀加速,故不能用运动学公式求出,则选择动能定理
核心考点
试题【如图所示,竖直放置、宽度L=1.0m的框架上,放有一质量m=0.1kg、电阻R=1.0Ω的导体棒MN,它们处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向与框架】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,阻值为R的金属棒垂直放在水平光滑金属导轨上,导轨电阻不计,匀强磁场垂直导轨平面。金属棒从图示位置ab分别以v和2v的速度沿导轨匀速滑到a1b1位置,则在这两次过程中
A.回路电流I1:I2=1:2
B.产生热量Q1:Q2=1:2
C.通过金属棒任一截面的电荷量q1:q2=1:2
D.外力功率P1:P2=1:2

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如图所示,两根竖直固定的金属导轨ad和bc相距l=0.2m,另外两根水平金属杆MN和EF可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和EF杆的电阻分别为0.2Ω(竖直金属导轨的电阻不计),EF杆放置在水平绝缘平台上,回路NMEF置于匀强磁场内,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度B=1T,试求:

(1)EF杆不动,MN杆以0.1m/s的速度向上运动时,杆MN两端哪端的电势高?MN两端电势差为多大?
(2)当MN杆和EF杆的质量均为m=10-2kg。MN杆须有多大的速度向上运动时,EF杆将开始向上运动?此时拉力的功率为多大?
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如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场,求:①拉力F大小;②拉力的功率P;③拉力做的功W;④线圈中产生的电热Q;⑤通过线圈某一截面的电荷量q。
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如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率为P,导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g,下列说法中正确的是(      )

A.P=3mgvsinθ
B.导体棒在速度达到v后做加速度增大的加速运动
C.当导体棒速度达到v时加速度为sinθ
D.在速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功
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(14分)如图所示,轮轴大轮半径为3r,小轮半径为r,大轮边悬挂质量为m的重物,小轮边悬挂“日”字型线框,线框质量也为m,线框竖直边电阻不计,三根横边边长为L,电阻均为R。水平方向匀强磁场的磁感应强度为B,磁场宽度与线框横边间距相同,均为h,轮轴质量和摩擦不计。从静止释放重物,线框一进入磁场就做匀速运动。

(1)判断“日”字型线框最上面的一条边进入磁场时,流经它的电流方向;
(2)求线框进入磁场的速度大小v;
(3)求刚释放重物时,线框上边与磁场下边缘的距离H;
(4)求线框全部通过磁场的过程中产生的热量Q。
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