如圖所示,兩根豎直放置在絕緣面上的金屬框架.框架的上端接有電容為C的電容器.框架上有一質量為m、長為l的金屬棒,平行于地面放置,與框架接觸良好無摩擦,棒離桌面高度為h.磁感應強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直,開始時電容器不帶電.自靜止起將棒釋放,求棒從釋放到落到地面所需要的時間?
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如右圖所示,a、b是同種材料(非超導材料)制成的等長導體棒,靜止于水平面內足夠長的光滑水平導軌上,b的質量是a的2倍,勻強磁場垂直于紙面向里.若給a 4.5 J的初動能使之向左運動,最后a、b速度相同且均為a初速度的,不計導軌的電阻,則整個過程中a棒產生的熱量最大值為( )
A.2 J | B.1.5 J |
C.3 J | D.4.5 J |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示,一矩形線圈在勻強磁場中繞OO′軸勻速轉動,磁場方向與轉軸垂直,磁場的磁感應強度為B。線圈匝數為n,電阻為r,長為l1,寬為l2,轉動角速度為ω。線圈兩端外接阻值為R的電阻和一個理想交流電流表。求:
(1)線圈轉至圖示位置時的感應電動勢;
(2)電流表的讀數;
(3)從圖示位置開始計時,感應電動勢的瞬時值表達式。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖甲所示,在一對平行光滑的金屬導軌的上端連接一阻值為R=4Ω的定值電阻,兩導軌在同一平面內,質量為m=0.2kg,長為L=1.0m的導體棒ab垂直于導軌,使其從靠近電阻處由靜止開始下滑,已知導體棒電阻為r=1Ω,整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,導體棒下滑過程中加速度a與速度v的關系如圖乙所示.求:
(1)導軌平面與水平面間夾角θ
(2)磁場的磁感應強度B;
(3)若靠近電阻處到底端距離為S=7.5m,ab棒在下滑至底端前速度已達5m/s,求ab棒下滑到底端的整個過程中,電阻R上產生的焦耳熱.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(本題9分)如圖所示,在一磁感應強度B的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距L平行金屬導軌(導軌的電阻不計)。在兩根導軌的左端連接一阻值R的電阻,導軌上有一根長為L,電阻為r的金屬棒AB與導軌正交放置。不計金屬棒與導軌間的摩擦力,當金屬棒以速度v向右做勻速運動時,求
(1)金屬棒AB切割磁感線運動產生的感應電動勢E和金屬棒AB中電流的方向?
(2)電阻R兩端的電壓U?
(3)使金屬棒做勻速運動的水平向右的外力F多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(11分)圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖,其中電流傳感器(相當于一只理想的電流表)能將各時刻的電流數據實時通過數據采集器傳輸給計算機,經計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像.足夠長光滑金屬軌道電阻不計,傾角θ=30°.軌道上端連接有阻值R=1.0Ω的定值電阻,金屬桿MN電阻r=0.5Ω,質量m=0.4kg,桿長 L=1.0m.在軌道區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放,此后計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的I-t圖像,設桿在整個運動過程中與軌道垂直,取g=10m/s2.試求:
(1)t=0.5s時電阻R的熱功率;
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大;
(3)估算0~1.2s內通過電阻R的電荷量大小及在R上產生的焦耳熱.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為,其電阻不計,兩導軌及其構成的平面均與水平面成30°角.完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置,每棒兩端都與導軌始終有良好接觸,已知兩棒質量均為m="0.02" kg,電阻均為R="0.1" Ω,整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應強度B="0.2" T,棒ab在平行于導軌向上的力F作用下,沿導軌向上勻速運動,而棒cd恰好能夠保持靜止.取g="10" m/s2,問:
(1)通過棒cd的電流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每產生Q="0.1" J的熱量,力F做的功W是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15 分)如圖甲,有兩根相互平行、間距為L的粗糙金屬導軌,它們的電阻忽略不計在MP之間接阻值為R 的定值電阻,導軌平面與水平面的夾角為θ。在efhg矩形區(qū)域內有垂直斜面向下、寬度為d 的勻強磁場(磁場未畫出),磁感應強度B 隨時間t 變化的規(guī)律如圖乙。在t =" 0" 時刻,一質量為m 、電阻為r的金屬棒垂直于導軌放置,從ab位置由靜止開始沿導軌下滑,t = t0時刻進人磁場,此后磁感應強度為B0并保持不變。棒從ab到ef 的運動過程中,電阻R 上的電流大小不變。求:
(1)0~t0時間內流過電阻R 的電流I 大小和方向;
(2)金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ;
(3)金屬棒從ab到ef 的運動過程中,電阻R 上產生的焦耳熱Q。
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