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如图a所示,空间存在B=0.5T,方向竖直的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,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滑动,过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图b是棒的速度--时间图像,其中AO是图像在O点的切线,AB是图像的渐近线.除R以外,其余部分的电阻均不计.

(1) 求R的阻值.
(2) 当棒的位移为100m时,其速度已经达到了最大速度10m/s,求在此过程中电阻上产生的热量.

(1)(2)20J

解析试题分析:(1)(5分)在0时刻棒受到拉力F和摩擦力f的作用,加速度等于直线AO的斜率.
据牛顿第二定律      由图知 
由以上两式得 
当棒达到最大速度v时,电动势为E,电流为I,棒受到的安培力为F安,则
                
此时棒处在平衡状态   由以上公式得  
(2)(5分)电阻R上产生的热量等于过程中导体棒克服安培力所的功W
由动能定理   带入数据得  
则:此过程中电阻上产生的热量为20J
考点:导体切割磁感线运动
点评:在解题中要注意分析过程,通过爱力分析找出力和运动的关系;再分析各力的做功情况,可利用能量守恒或功能关系求解.

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一个矩形金属框MNPQ置于xOy水平面内,平行于x轴的边NP的长为 d,如图 a所示.空间存在磁场,该磁场的方向垂直于金属框平面,磁感应强度 B沿 x轴方向按图 b所示规律分布,x坐标相同各点的磁感应强度相同.当金属框以大小为 υ的速度沿 x轴正方向匀速运动时,下列判断正确的是(  )

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A.

dl,则线框中始终没有感应电流

B.

dl/2,则当线框的MN边位于xl处时,线框中的感应电流最大

C.

dl/2,则当线框的MN边位于xl/4处时,线框受到的安培力的合力最大

D.

d=3l/2,则线框中感应电流周期性变化的周期为l/v

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科目:高中物理 来源:2014届陕西省高二下学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图a所示,空间存在B=0.5T,方向竖直的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,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滑动,过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图b是棒的速度--时间图像,其中AO是图像在O点的切线,AB是图像的渐近线.除R以外,其余部分的电阻均不计.

(1) 求R的阻值.

(2) 当棒的位移为100m时,其速度已经达到了最大速度10m/s,求在此过程中电阻上产生的热量.

 

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如图(a)所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直于纸面,MN、PQ为其边界,OO'为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合线框abcd,线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动,若以逆时针方向为电流的正方向,则从线框开始运动到ab边刚进入PQ右侧磁场的过程中,能反映线框中感应电流随时间变化规律的图像是
[     ]
A.
B.
C.
D.

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