【題目】如圖所示,CDEF為兩電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,問距為L,CD間連接著一阻值為R的電阻,導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=30°,且處在一與導(dǎo)軌平面垂直的磁場中,磁場隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示,t=0時(shí)刻磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,電阻忽略不計(jì)、質(zhì)量為m的金屬棒abt=0時(shí)刻恰好靜止在導(dǎo)軌上,且與CE的距離也為L,求:

(1)t=0時(shí)刻流過電阻R的感應(yīng)電流的大小及方向;

(2)時(shí)刻金屬棒受到的摩擦力大小及方向;

(3)時(shí)間內(nèi),通過地阻R的電荷q.

【答案】(1) ,電流方向?yàn)?/span> (2) ,方向沿導(dǎo)軌平面向上 (3)

【解析】試題分析(1)根據(jù)B-t圖象和法拉電磁感應(yīng)定律求出電動(dòng)勢的大小,根據(jù)閉合電路的歐姆定律求出感應(yīng)電流的大小,根據(jù)楞次定律求出感應(yīng)電流方向;(2)根據(jù)F=BIL求出對應(yīng)時(shí)刻的安培力,根據(jù)左手定則判斷安培力的方向,根據(jù)平衡條件求出靜摩擦力的大小、方向;(3)根據(jù)求解電荷量。

(1)由圖象可知時(shí)間內(nèi)回路中的電動(dòng)勢為

所以0時(shí)刻的感應(yīng)電流大小為

由楞次定律可得感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>

(2)由圖象可知時(shí)間內(nèi)回路中的電動(dòng)勢為

所以時(shí)刻的感應(yīng)電流大小為

又由圖像可知時(shí)刻電路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

則:時(shí)刻金屬棒所受安培力的大小為,由左手定則可知,其方向沿導(dǎo)軌平面向下

對金屬棒進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件:

得金屬棒所受靜摩擦力的大小為,方向沿導(dǎo)軌平面向上

(3)0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為

時(shí)間內(nèi),通過電阻R的電荷量q

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【題目】如圖所示,邊長為L的正方形單匝線圈abcd,電阻r,外電路的電阻為R,其余導(dǎo)線電阻不計(jì),ab的中點(diǎn)和c、d的中點(diǎn)的連線恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界線上,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若線圈從圖示位置開始,以角速度ω繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),求:

(1)閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式;

(2)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180o的過程中,流過電阻R的電荷量;

(3)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量。

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【題目】交流發(fā)電機(jī)和理想變壓器如圖連接,燈泡額定電壓為U0,燈泡與電阻R的阻值均為R。當(dāng)該發(fā)動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)為U,燈泡恰能正常發(fā)光,設(shè)電表均為理想電表,圖示位置時(shí)磁場恰與線圈平面垂直,則

A. 變壓器原副線圈匝數(shù)比為2U0:U

B. 電流表的示數(shù)為

C. 在圖示位置時(shí),發(fā)電機(jī)輸出電壓的瞬時(shí)值恰為零

D. 從圖示位置開始計(jì)時(shí),變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式e=Usin2nt

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【題目】如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,請回答:

(1)質(zhì)點(diǎn)在AB、BC、CD段各做什么運(yùn)動(dòng)?

(2)AB、CD段的加速度各是多少?

(3)質(zhì)點(diǎn)在5 s末的速度多大?

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【題目】有一臺(tái)內(nèi)阻為、總功率為6000W的發(fā)電機(jī)。供給一學(xué)校照明用,如圖所示,己知升壓變壓器原線圈中電流為24A,原副線圈匝數(shù)之比為1:4;降壓變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4:1,輸電線的總電阻。每班有額定電壓為220V的燈泡6盞,共有22個(gè)班級,若要保證所有班級的電燈均正常發(fā)光則:

(1)降壓變壓器的輸入電壓是多少?

(2)輸?shù)鼐上損失的功率是多少?

(3)每個(gè)燈泡的額定功率為多少?

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【題目】伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)計(jì)了如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)。下列哪些方法是他在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中采用過的

①測出相同長度的斜面在不同傾角時(shí),物體落到斜面底端的速度v和所用時(shí)間t,比較v/t的比值的大小

②用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析

③改變斜面傾角,比較各種傾角得到的x/t2的比值的大小

④將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理外推,說明自由落體運(yùn)動(dòng)是特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng)

A. ①②③④

B. ①③④

C. ①④

D. ③④

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【題目】意大利著名物理學(xué)家________開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)之先河,奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。他在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)做了上百次的銅球沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),下圖是實(shí)驗(yàn)示意圖。他設(shè)想:若斜面的傾角越接近90°,則小球從靜止開始沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)就越接近自由落體運(yùn)動(dòng),若發(fā)現(xiàn)斜面上的小球都做________________________運(yùn)動(dòng),則由此可以外推出自由落體運(yùn)動(dòng)也是________________________運(yùn)動(dòng)。最終的實(shí)驗(yàn)很好地證明了他的設(shè)想是正確的。

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A. 方向向右,大小為 B. 方向向左,大小為

C. 方向向右,大小為 D. 方向向左,大小為

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【題目】一列火車質(zhì)量是1000t,由靜止開始以額定功率沿平直軌道向某一方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)1min前進(jìn)900m時(shí)達(dá)到最大速度.設(shè)火車所受阻力恒定為車重的0.05倍,g10m/s2,求:

1)火車行駛的最大速度;

2)火車的額定功率;

3)當(dāng)火車的速度為10m/s時(shí)火車的加速度.

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