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题型:简答题
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简答题 · 18 分

25.如图所示,OP1Q1与OP2Q2是位于同一水平面上的两根金属导轨,处在沿竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度为B,长度相等的导轨OP1段与OP2段相互垂直,交于O点。导轨的P1Q1与P2Q2段相互平行,相距为2b。一根质量为m的金属细杆,在t=0s时从O点出发,在外力作用下以恒定的速度v沿导轨向右滑动。在滑动的过程中,杆速度的方向始终保持与导轨的平行段相平行,且与OP1成45°夹角,杆与导轨有良好的接触。假定导轨与金属杆都有电阻,且每单位长度的电阻都是r。不计金属细杆与轨道之间的摩擦。

(1)金属杆在正交的OP1、OP2导轨上滑动时,通过金属杆中的电流多大?

(2)从开始运动到过程中,外力一共做了多少的功?

(3)若控制外力,使金属杆从静止开始作匀加速直线运动,加速度大小为a,试写出外力随时间变化的规律。

正确答案

解析

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知识点

通电直导线在磁场中受到的力法拉第电磁感应定律
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

21.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(a)所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(b)所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计、电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是(      )

A第2秒内上极板为正极

B第3秒内上极板为负极

C第2秒末微粒回到了原来位置

D第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2

正确答案

A

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知识点

法拉第电磁感应定律
1
题型:简答题
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简答题 · 18 分

25.两根足够长且不计其电阻的光滑金属轨道,如图所示放置,间距为d=1m,在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a,斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接,在平直轨道右端放置另一金属杆b,杆a、b均有一定电阻,在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感强度B=2T。现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动,同时由静止释放杆a,杆a滑到水平轨道过程中,通过杆b的平均电流为0.3A;a下滑到水平轨道后,以a下滑到水平轨道时开始计时,a、b运动图象如图所示(a运动方向为正),其中ma=2kg,mb=1kg,g=10m/s2,求:

(1)杆a滑落到水平轨道瞬间杆a、b的速度大小;

(2)杆a 在斜轨道上运动的时间;

(3)在整个运动过程中杆a、b共产生的焦耳热。

正确答案

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知识点

法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

19.在边长为L的等边三角形区域abc内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,一个边长也为L的等边三角形导线框def在纸面上以某一

速度向右匀速运动,底边ef始终与磁场的

底边界bc在同一直线上,如图所示。取沿

顺时针的电流为正,在线框通过磁场的过

程中,其感应电流随时间变化的图象是(       )

A

B

C

D

正确答案

B

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法拉第电磁感应定律
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

20.水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程 (       )

A安培力对ab棒所做的功不相等

B电流所做的功相等

C产生的总内能相等

D通过ab棒的电量相等

正确答案

A,C

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法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

21.研究电磁感应现象的实验中,采用了如图所示的装置,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个相同的电流表指针的位置如图所示,当滑片P较快地向a滑动时,两表指针的偏转方向是                            (   )

A甲、乙两表指针都向左偏

B甲、乙两表指针都向右偏

C甲表指针向左偏,乙表指针向右偏

D甲表指针向右偏,乙表指针向左偏

正确答案

D

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法拉第电磁感应定律楞次定律
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

18.如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电流方向为正,由图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(   )

A 

B

 

C 

D

 

正确答案

A

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法拉第电磁感应定律楞次定律
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

24.如图所示,两根不计电阻的足够长的平行导轨固定在同一水平面上,两导轨之间的距离为.现有两根质量分别为,电阻分别为的导体棒分别以的初速度在导

轨上沿导轨向右运动,运动中导体棒始终与导轨垂

直,并接触良好,在整个空间有

竖直向下的匀强磁场.不计一切摩擦及空气阻力,求:

(1)两导体棒的最终速度大小.

(2)全过程中导体棒产生的焦耳热.

正确答案

解析

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法拉第电磁感应定律电磁感应中的能量转化
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

18.如图甲所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆始终垂直于框架.图乙为一段时间内金属杆中的电流随时间t的变化关系图象,则下列选项中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是(  )

A 

B 

C 

D 

正确答案

B

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通电直导线在磁场中受到的力法拉第电磁感应定律右手定则
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

20.如图所示,xOy平面内有一半径为R的圆形区域,区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场,左半圆磁场方向垂直于xOy平面向里,右半圆磁场方向垂直于xOy平面向外。一平行于y轴的长导体棒ab以速度v沿x轴正方向做匀速运动,则导体棒两端的电势差Uba与导体棒位置x关系的图象是(     )

A 

B 

C 

D 

正确答案

A

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法拉第电磁感应定律右手定则
下一知识点 : 感生电动势、动生电动势
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