题目列表(包括答案和解析)
如图13所示,平行的光滑金属导轨EF和GH相距L,处于同一竖直平面内,GE间解有阻值为R的电阻,轻质金属杆ab长为2L,近贴导轨数值放置,离b端0.5L处固定有质量为m的小球,整个装置处于磁感应强度为B并与导轨平面垂直的匀强磁场中,当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右倒下至水平位置时,球的速度为v,若导轨足够长,导轨及金属杆电阻不计,求在此过程中:
(1)通过电阻R的电量;
(2)R中通过的最大电流强度.
如图13所示,平行的光滑金属导轨EF和GH相距L,处于同一竖直平面内,GE间解有阻值为R的电阻,轻质金属杆ab长为2L,近贴导轨数值放置,离b端0.5L处固定有质量为m的小球,整个装置处于磁感应强度为B并与导轨平面垂直的匀强磁场中,当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右倒下至水平位置时,球的速度为v,若导轨足够长,导轨及金属杆电阻不计,求在此过程中:
(1)通过电阻R的电量;
(2)R中通过的最大电流强度.
如图13所示,两根正对的平行金属直轨道MN、M′N′位于同一水平面上,两轨道之间的距离l=0.50m。轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻,NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为R0=0.50m。直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64 T的匀强磁场中,磁场区域的宽度d=0.80m,且其右边界与NN′重合。现有一质量m=0.20kg、电阻r=0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处。在与杆垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′。已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ=0.10,轨道的电阻可忽略不计,取g=10m/s2,求:
(1)导体杆刚进入磁场时,通过导体杆上的电流大小和方向;
(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量;
(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热。
如图13所示,在直角三角形ACD所包围的区域内存在垂直纸面向外的水平匀强磁场.AC边竖直.CD边水平,且边长AC=2CD=2d,在该磁场的右侧
处有一对竖直放 置的平行金属板MN,两板问的距离为L.在板中央各有一个小孔O1、O2,O1、O??2在同一水平直线上,与平行金属板相接的是两条竖直放置的间距也为L的足够长光滑金属导轨,导轨处在水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,导体棒PQ与导轨接触良好,与阻值为R的电阻形成闭合回路(导轨的电阻不计),整个装置处在真空室中。有一束电荷量为+q,质量为m的粒子流(重力不计),以速率v0从CD边中点竖直向上射人磁场区域,射出磁场后能沿O1O2方向进人两平行金属板间并能从O??2孔射出。现由静止释放导体棒PQ.其下滑一段距离后开始匀速运动。此后粒子恰好不能从O2孔射出,而能返回后从磁场的AD边射出,假设返回的粒子与入射粒子不会相撞。求:
(1)在直角三角形ACD内磁场的磁感应强度B。。
(2)导体棒PQ的质量M。
(3)带电粒子从CD边进入磁场到从AD边射出磁场所用的时间
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如图13所示,两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd,表面光滑,处在竖直向上 的匀强磁场中,金属棒PQ垂直于导轨放在上面,以速度v向右匀速运动,欲使棒PQ停下来,下面的措施可行的是(导轨足够长,棒PQ有电阻) ( )
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A.在棒PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒
B.在棒PQ棒右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比
棒PQ大的金属棒
C.将导轨的a、c两端用导线连接起来
D.将导轨的a、c两端和b、d两端分别用导线连接起来
1. C 2. B 3. C 4. ABC 5. AC
6. AD 7. C 8. AB 9. D 10. A
11. 0.63
12. 镇流器的自感现象 断开瞬间 只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉
13. Br2ω/2 ,0
14. 解:(1)由题意知,带电粒子从C孔进入,与筒壁碰撞两次再从C孔射出经历的时间为最短,由
,粒子由C孔进入磁场,在磁场中做匀速圆周运动的速度
,由
,即
,得%20电磁学与电磁感应综合.files/image240.gif)
(2)粒子从
的加速度为
,
,粒子从
的时间为
;粒子在磁场中运动的时间为
,将(1)求得的B值代入,得
,求得%20电磁学与电磁感应综合.files/image255.gif)
15. 解:(1)感应电动势的最大值:%20电磁学与电磁感应综合.files/image257.gif)
(2)由欧姆定律得电流的最大值:
=0.16A
电流的有效值
=0.11A
(3)用电器上消耗的电功率:%20电磁学与电磁感应综合.files/image263.gif)
16. 解:(1)ab脱离EF前,电路中的磁通量的变化为
%20电磁学与电磁感应综合.files/image265.gif)
平均感应电动势为
,
有%20电磁学与电磁感应综合.files/image269.gif)
(2)ab脱离EF时,回路中通过电流最大,即
,
ab脱离EF后,电路中不在有电流,并且ab倒下过程中只有小球的重力做功,机械能守恒,即%20电磁学与电磁感应综合.files/image273.gif)
ab上各处切割磁感线的速度是不同的,其等效切割速度应等于ab中点的速度
%20电磁学与电磁感应综合.files/image275.gif)
联立解得%20电磁学与电磁感应综合.files/image277.gif)
17.解:(1)经过时间
后,MN运动的距离为
,由图可知直导线MN在闭合回路中的有效长度为
,
此时感应电动势的瞬时值:
(V)
(2)此时闭合回路中的总长度为:%20电磁学与电磁感应综合.files/image287.gif)
闭合回路中的总电阻:%20电磁学与电磁感应综合.files/image291.gif)
%20电磁学与电磁感应综合.files/image293.gif)
根据全电路的欧姆定律,电流大小:
(A),由右手定律可得电流方向在闭合回路中是逆时针方向
(3)此时MN中不在闭合回路中的导线MP的长度为%20电磁学与电磁感应综合.files/image297.gif)
产生的电动势
(V)
在闭合回路中的导线PN两端电压
(V)
所以MN两端的电压%20电磁学与电磁感应综合.files/image230.gif)
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