【題目】如圖甲所示,左側(cè)接有定值電阻R=3Ω的光滑水平導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=2T,導(dǎo)軌間距為L=1m。一質(zhì)量m=2kg、接入電路的阻值r=1Ω的金屬棒在拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導(dǎo)軌向右加速運動,金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,金屬棒的v-x圖象如圖乙所示,取g=10m/s2。在金屬棒從起點運動到x=1m處的過程中,求:
(1)回路中通過電阻R的電量q;
(2)金屬棒運動到x=1m處時所受安培力大小F安;
(3)定值電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR。
【答案】(1)0.5C(2)2N(3)0.75J
【解析】
根據(jù)平均感應(yīng)電動勢求得平均電流,再利用可得電荷量公式,可求在金屬棒從起點運動到x=1m處的過程中,回路中通過電阻R的電量q;推導(dǎo)出安培力與位移的關(guān)系式,即可求得金屬棒運動到x=1m處時所受安培力大。蝗娐樊a(chǎn)生的焦耳熱等于導(dǎo)體棒克服安培力做的功,然后根據(jù)熱量分配比例求QR。
(1)由,得通過電阻R的電荷量:;
(2)由速度-位移圖象得:
金屬棒所受安培力
可見與為線性關(guān)系
當(dāng)=0時,安培力
當(dāng)=1m時,安培力
(3)從起點發(fā)生=1m的過程中,
克服安培力做功為:
根據(jù)能量守恒,整個電路產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功,即
則電阻R上產(chǎn)生的熱量:。
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【題目】如圖所示,在兩等量異種點電荷的電場中,MN為兩電荷連線的中垂線,a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線,且a與c關(guān)于MN對稱,b點位于MN上,d點位于兩電荷的連線上.則以下判斷正確的是( )
A. b點場強大于d點場強
B. b點電勢高于d點電勢
C. a、b兩點的電勢差大于b、c兩點的電勢差
D. 試探電荷+q在a點的電勢能大于在c點的電勢能
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【題目】如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.在xOy平面內(nèi),從原點O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ<π)以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子(重力不計).則下列說法正確的是( )
A. 若θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的時間越短
B. 若θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的角速度越大
C. 若v一定,θ越大,則粒子在磁場中運動的時間越短
D. 若v一定,θ越大,則粒子在離開磁場的位置距O點越遠
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【題目】如圖,一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強磁場B和勻強電場E組成的速度選擇器,然后粒子通過平板S上的狹縫P,進入另一勻強磁場B',最終打在AlA2上.下列表述正確的是
A. 粒子帶負電
B. 所有打在AlA2上的粒子,在磁場B'中運動時間都相同
C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于
D. 粒子打在AlA2上的位置越靠近P,粒子的比荷越大
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【題目】電荷量為Q1 和Q2 的兩點電荷分別固定在x 軸上的O、C 兩點,規(guī)定無窮遠處電勢為零,x 軸上各點電勢隨x 的變化關(guān)系如圖所示。則
A. Q1 的電荷量小于Q2 的電荷量
B. G 點處電場強度的方向沿x 軸負方向
C. 將一帶負電的試探電荷自G 點靜止釋放,僅在電場力作用下一定能到達D 點
D. 將一帶負電的試探電荷從D 點移到J 點,電場力先做正功后做負功
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【題目】一端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上,A、B兩物體通過細繩連接,并處于靜止?fàn)顟B(tài),不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦,如圖所示.現(xiàn)用水平力F作用于物體B上,緩慢拉開一小角度,此過程中斜面體與物體A仍然靜止.則下列說法正確的是
A. 在緩慢拉開B的過程中,水平力F不變
B. 物體A所受細繩的拉力一定變大
C. 物體A所受斜面體的摩擦力一定變大
D. 物體A所受斜面體的作用力的合力一定變大
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【題目】如圖所示,一水平放置的平行導(dǎo)體框?qū)挾?/span>L=0.5m,接有R=0.2Ω的電阻,磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面方向向下,現(xiàn)有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框架滑動,框架及導(dǎo)體ab電阻不計,當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時,試求:
(1)導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動勢的大。
(2)導(dǎo)體ab上感應(yīng)電流的大小和方向;
(3)電阻R上產(chǎn)生的熱功率多大?
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【題目】(1) 在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗中,下列器材在實驗中不必用到有____________。
(2) 若在實驗中用匝數(shù)N1=400匝和N2=800匝的變壓器,對應(yīng)的電壓測量數(shù)據(jù)如表所示。根據(jù)測量數(shù)據(jù),下列說法正確的是______。
A.N1一定是原線圈
B.N2一定是原線圈
C.N1可能是副線圈
D.N2可能是副線圈
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【題目】兩個電路元件L1和L2的伏安特性曲線如圖甲所示,F(xiàn)把二者串聯(lián)起來接在直流電源上,電源內(nèi)阻為1Ω,如圖乙所示.閉合開關(guān)S后,電路中理想電流表A的讀數(shù)為0.2A,則電源的電動勢和元件L2此時的電功率分別是
A. 3V,0.8W B. 3.2V,0.8W C. 3V,0.4W D. 3.2V,0.4W
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