24．吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示，两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53º角，导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻，电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计. 固定电阻R=4.5Ω.导体棒ab与导轨垂直且水平，其质量m=3×10^-2kg,电阻不计. 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T.(g=10m/s²　 sin53º=0.8　 cos53º=0.6 )

　 (1)将ab棒由静止释放，最终达到一个稳定的速度，求此时电路中的电流；

　 (2)求ab稳定时的速度；

　 (3)求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率P_Q及ab棒重力的功率P_G .

　　　　 从计算结果看两者大小关系是怎样的？请解释为什么有这样的关系？

解：(1)mgsinα=BILcosα　　 ……2分

　　　 解得：I=1A　　　　　　　 ……1分

　 (2)I=　　　 　 ……2分

解得：v=25m/s　　　　 ……2分

　 (3)P_Q=I²R=4.5W　　 ……1分

P_G=mgvsinα=6W　　 ……1分

　　　 重力势能的减少量，一部分转化成电能，以焦耳热的形式释放，

23．福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图甲所示.空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求：

　 (1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；

　 (2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；

　 (3)在下面的乙图中，画出ab两端电势差U_ab随距离变化的图象。其中U₀ = BLv。

解：(1)dc切割磁感线产生的感应电动势　 E = BLv

　　　　 回路中的感应电流　　　 　　

　　　　 ab两端的电势差　　 　　b端电势高

　 (2)设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t

由焦耳定律　　　 　

　　　　 　　　　　　求出

　　　　 　　　　

　 (3)　 说明：画对一条

22．海南省海口市2010届高三调研测试如图所示：宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)，当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计，g取10m/s²)。问：

(1)ab棒达到的稳定速度多大？

(2)ab棒从静止到稳定速度的时间多少？

解：(1)　 　　… ①　　　 (1分)

　 … ②　　　 (1分)

　 … ③　　　　 (1分)

　棒稳定时：　 … ④　　　 (1分)

由①②③④联立解得　　 　　　(1分)

(2)由能量守恒得： 　　　①　　　　　 　(2分)

　

　　　　 　　　②　　 (2分)

(直接写出得出② 式亦可得分)

由① ②联立解得： 　　　　　　　　　　　(2分)

21．河南省武陟一中2010届高三第一次月考如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为 B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I =　　　　　　 。线框从中性面开始转过 的过程中，通过导线横截面的电荷量q =　　　　　 。

答案： ，

20. 河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟如图所示，一导体棒在匀强磁场中沿金属导轨做简谐运动，OO′为平衡位置，aa′和分别为离开平衡位置的最大位移处，则(　 AD　 )

A.若金属棒自OO′向aa′运动过程中，电容器上极板带正电

B.若金属棒自bb′向OO′运动过程中，电容器上极板带正电

C.当金属棒通过OO′时，电容器所带电荷量最大

D.当金属棒通过aa′时，电容器所带电荷量最大

19．湖南师大附中2010届高三第五次月考试卷如图所示，相距为d的两水平直线和分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方ab边距为h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为，cd边刚穿出磁场时速度也为。从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中： ( 　B　 )

　A．线框一直都有感应电流

　B．线框一定有减速运动的过程

　C．线框不可能有匀速运动的过程

　D．线框产生的总热量为mg(d+h+L)

18．浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是( AC )

A．作用在金属棒上各力的合力做功为零

B．重力做功等于系统产生的电能

C．金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热

D．金属棒克服恒力F做功等于电阻R上发出的焦耳热

17．吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图(1)图(2)两种方式变化时，t₀时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W₁、W₂、q₁、q₂表示，则下列关系式正确的是　　　　　　　　　　　　 (　 A　 )

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．W₁= W₂ q₁= q ₂

B．W₁>W₂ q₁= q ₂

C．W₁< W₂ q₁< q ₂

D．W₁> W₂ q ₁> q ₂

16．海南省海口市2010届高三调研测试

B2

B1

在光滑水平面上，边长为L的正方形导线框abcd在水平拉力作用下，以恒定的速度v₀从匀强磁场的左区B₁完全拉进右区B₂。在该过程中，导线框abcd始终与磁场的边界平行。B₁ =B₂，方向垂直线框向下，中间有宽度为L/2的无磁场区域，如图2所示。规定线框中逆时针方向为感应电流的正方向。从ab边刚好出磁场左区域B₁开始计时，到cd边刚好进入磁场右区域B₂为止，下面四个线框中感应电流i随时间t变化的关系图像中正确的是　　　　　　　　 (　 D　 )

　

15．吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示，一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场。磁场的中心与铁芯的轴线重合. 当铁芯绕轴线以角速度ω转动的过程中，线圈中的电流变化图象是下图中的哪一个？(从图位置开始计时，NS极间缝隙的宽度不计. 以a边的电流进入纸面，b边的电流出纸面为正方向)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　 D　 )

　

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