0  120712  120720  120726  120730  120736  120738  120742  120748  120750  120756  120762  120766  120768  120772  120778  120780  120786  120790  120792  120796  120798  120802  120804  120806  120807  120808  120810  120811  120812  120814  120816  120820  120822  120826  120828  120832  120838  120840  120846  120850  120852  120856  120862  120868  120870  120876  120880  120882  120888  120892  120898  120906  447090 

15.(2011年高考·上海卷)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15m,两导轨间距L=0.75m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr=0.1J。(取g=10m/s2)求:

⑴金属棒在此过程中克服安培力的功W

⑵金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度a

⑶为求金属棒下滑的最大速度vm,有同学解答如下:由动能定理,……。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。

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14.解析:(1)棒cd受到的安培力                            ①

cd在共点力作用下平衡,则                                     ②

由①②式代入数据解得 I=1A,方向由右手定则可知由dc

(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd[来源:ZXXK]

对棒ab由共点力平衡有                                       ③

代入数据解得 F=0.2N                                                        ④

(3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量,由焦耳定律可知                    ⑤

ab棒匀速运动的速度大小为v,则产生的感应电动势 E=Blv                        

由闭合电路欧姆定律知                                                 ⑦

由运动学公式知,在时间t内,棒ab沿导轨的位移 x=vt                              ⑧

F做的功 W=Fx                                                         

综合上述各式,代入数据解得 W=0.4J

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14.(2011年高考·天津理综卷)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MNPQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30º角。完全相同的两金属棒abcd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2,问

⑴通过棒cd的电流I是多少,方向如何?

⑵棒ab受到的力F多大?

⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?

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13.解析:设某时刻MN和速度分别为v1v2

(1)MN和动量守恒mv1-2mv2=0 求出:

(2)当MN和的加速度为零时,速度最大

受力平衡:BIl=2mg ② ,③  ,

由①②③④得:

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13.(2011年高考·海南理综卷)如图,abcd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MNM′N′是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R,导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略,重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断,保持F不变,金属杆和导轨始终接触良好。求

(1)细线烧断后,任意时刻两杆运动的速度之比;

(2)两杆分别达到的最大速度。

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12.B  解析:从图示位置到左边框运动至O/点,感应电流均匀增大为正;左边框再运动至O O/中点过程,感应电流为正不变;左边框由O O/中点再运动至O过程感应电流先减小后方向增大;以后右边框再运动至O O/中点过程,感应电流为负不变;右边框再运动至O过程感应电流减小至0,图B正确。

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12.(2011年高考·海南理综卷)如图,EOFE′OF′为空间一匀强磁场的边界,其中EOE′O′OF F′O′,且EOOFOO′为∠EOF的角平分析,OO′间的距离为l;磁场方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与实践t的关系图线可能正确的是(   )

 

 

 

 

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11.AD   解析:本题考查楞次定律、左手定则及能量守恒定律。从磁场分布可看出:左侧向里的磁场从左向右越来越强,右侧向外的磁场从左向右越来越弱。圆环经历这样几个过程:①圆环到达虚线前,垂直圆环向里的磁通量越来越大,由楞次定律可知产生逆时针的感应电流,由左手定则可知,圆环左半部分受到向右的安培力,圆环的右半部分受到向左的安培力,由于右半边的磁场较强,故受到的安培力的合力水平向左;②圆环经过虚线的过程中,向里的磁通量越来越小,向外的磁通量越来越大,产生顺时针电流,圆环左半部分受到向左的安培力,圆环的右半部分也受到向左的安培力,故受到的安培力的合力水平向左;③圆环离开虚线后到达b位置的过程中,向外的磁通量越来越小,产生逆时针电流,圆环左半部分受到向左的安培力,圆环的右半部分受到向右的安培力,由于左半边的磁场较强,故受到的安培力的合力水平向左。综上所述,感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针,A对;安培力方向始终沿着水平反向,D对。

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10.B解析:分析棒的受力有mgsinθ= ma,可见棒做加速度减小的加速运动,只有在匀变速运动中平均速度才等于初末速度的平均值,A错。设沿斜面下滑的位移为s,则电荷量q = ,解得位移s = ,B正确。根据能量守恒,产生的焦耳热等于棒机械能的减少量,Q = mgssinθ。棒受到的最大安培力为

11.(2011年高考·上海卷)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中

A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针       B.感应电流方向一直是逆时针

C.安培力方向始终与速度方向相反           D.安培力方向始终沿水平方向

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10.(2011年高考·福建理综卷)如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0 <θ <90°),其中MNPQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中

A.运动的平均速度大小为         B.下滑位移大小为

C.产生的焦耳热为qBLv           D.受到的最大安培力大小为

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