热门试卷

25．如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知两轨道之间的距离为L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。

（1）当R = 0时，求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；

（2）求金属杆的质量m和阻值r；

（3）当R = 4Ω时，求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。

24．如图所示，两光滑金属导轨，间距d=0.2m，在桌面上的部分是水平的，仅在桌面上有磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界磁场。电阻R=3。桌面高H=0.8m，金属杆ab质量m=0.2kg，其电阻r=1，在导轨上距桌面h=0.2m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m，g=10m/s2。求：

（1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小。

（2）整个过程中电阻R放出的热量。

25．如图所示，半径为r1，的圆形区域内有匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B0、方向  垂直纸面向里，半径为r2的金属圆环右侧开口处与右侧电路相连，已知圆环电阻为R，电阻R1=R2=R3=R，电容器的电容为C，圆环圆心O与磁场圆心重合，一金属棒MN与金属环接触良好，不计棒与导线的电阻，电键S1处于闭合状态、电键S2处于断开状态．

（1）若棒MN以速度v0沿环向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬间产生的电动势和流过R1的电流；

（2）撤去棒MN后，闭合电键S2，调节磁场，使磁感应强度B的变化率n，n为常数，求电路稳定时电阻R3在t0时间内产生的焦耳热；

（3）在（2）问情形下，求断开电键S1后流过电阻R2的电量。

25．如图甲所示，光滑导体框架水平放置，空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为，质量为、电阻为的导体棒AC横放在框架上。现用轻绳栓住导体棒，轻绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，另一端通过光滑的定滑轮与质量为的物体D相连，电 动机的内阻为。电路接通后，导体棒AC平行于EF向右运动（其运动情况如图乙所示），且电压表的读数恒为，电流表的读数恒为。不计导体框的电阻，，求：

（1）电动机的输出功率；

（2）匀强磁场的宽度；

（3）导体棒在变速阶段产生的热量。

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。

25.如图甲所示，表面绝缘、倾角的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一个质量m=0.10kg、总电阻的单匝矩形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L=0.50m。从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数，重力加速度g取。

（1）求线框受到的拉力F的大小；

（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0- （式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小），求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。

21．如图所示，某空间区域分布着水平向里的匀强磁场，磁场区域的水平宽度d=0.4m， 磁感应强度B=0.5T。 固定在绝缘平板上的竖直正方形金线框PQMN边长L=0.4m，电阻R=0.1，整个属装置质量M=0.3kg，平板与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，用细线通过光滑定滑轮与质量为m=0.1kg的重物相连。现将重物由静止释放，使金属框向右运动，PQ边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（g取10m/s2）求：

（1） 重物刚释放时的加速度；

（2） 线框进入磁场前运动的距离s；

（3） 线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。