题目列表(包括答案和解析)
(09年常州一中模拟)(12分)如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=1m。试解答以下问题:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定速度是多大?
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为多大?
(09年常州市期末)(17分)如图所示,MN、PQ为间距
且足够长的平行导轨,
,导轨平面与水平面间的夹角
°,NQ间连接一个
的电阻.一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度
.将一根质量
、电阻
的金属棒ab,紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨的电阻不计.现静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数
,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd离NQ的距离
.g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
问:
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定速度多大?
(3)若将金属棒滑行至以处的时刻记作
,从此时刻起,让磁场的磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则
时磁感应强度多大?
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| A、若ab棒匀速运动,则IR≠0,IL≠0,IC=0 | B、若ab棒匀速运动,则IR=0,IL=0,IC=0 | C、若ab棒固定,磁场按B=Bm sinω t.的规律变化,则IR≠0,IL≠0,IC≠0 | D、若ab棒做匀加速运动,IR≠0,IL≠0,IC≠0 |
1.B.提示:将圆环转换为并联电源模型,如图
2.CD 3.AD
4.Q=IΔt=
或Q=
5.(1)3.2×10-2 N (2)1.28×10-2 J
提示:将电路转换为直流电路模型如图. 
6.(1)电压表 理由略
(2)F=1.6 N (3)Q=
7.(1)如图所示,当EF从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示.安培力:F安=BIl=B

根据牛顿第二定律:a=
①
所以,EF由静止开始做加速度减小的变加速运动.当a=0时速度达到最大值vm.
由①式中a=0有:Mgsinθ-B
vm=
(2)由恒力F推至距BD端s处,棒先减速至零,然后从静止下滑,在滑回BD之前已达最大速度vm开始匀速.
设EF棒由BD从静止出发到再返回BD过程中,转化成的内能为ΔE.根据能的转化与守恒定律:
Fs-ΔE=
Mvm2 ③
ΔE=Fs-
M(
)2 ④
8.(1)每半根导体棒产生的感应电动势为
E1=Bl
=
Bl2ω=
×0.4×103×(0.5)2 V=50 V.
(2)两根棒一起转动时,每半根棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同(从边缘指向中心),相当于四个电动势和内阻相同的电池并联,得总的电动势和内电阻
为E=E1=50 V,r=
R0=0.1 Ω
当电键S断开时,外电路开路,电流表示数为零,电压表示数等于电源电动势,为50 V.
当电键S′接通时,全电路总电阻为
R′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.
由全电路欧姆定律得电流强度(即电流表示数)为
I=
A=
此时电压表示数即路端电压为
U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V(电压表示数)
或U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V
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