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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

21. 在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所示PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个半径为a,质量为m,电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度v从如图所示位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为v/2,则下列说法正确的是(  )

A此时圆环中的电功率为

B此过程中回路产生的电能为

C此过程中通过圆环截面的电荷量为

D此时圆环的加速度为

正确答案

A,D

解析

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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.如图所示,铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上,一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落,然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触,不计空气阻力,下列判断正确的是(    )

A磁铁在整个下落过程中机械能不守恒

B磁铁在整个下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量

C磁铁在整个下落过程中做自由落体运动

D磁铁在整个下落过程中,铝管对桌面的压力小于铝管的重力

正确答案

A,B

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楞次定律电磁感应中的能量转化
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

23.如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求:

⑴金属棒下滑的最大速度为多大?

⑵当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大,求此过程中整个电路产生的电热;

正确答案

解析

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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
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

20.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。则(   )

A释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度g

B金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为b→a

C金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为

D电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

正确答案

B,C

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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
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

21.在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,磁场方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,如图所示。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v0进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t0,线框ab边到达gg′与ff′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是(   )

A当ab边刚越过ff′时,线框加速度的大小为gsin

Bt0时刻线框匀速运动的速度为

Ct0时间内线框中产生的焦耳热为

D离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动

正确答案

B,C

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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

16.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd.ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1:第二次bc边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则(    )

AQ1>Q2  q1=q2

BQ1>Q2  q1>q2

CQ1=Q2  q1=q2

DQ1=Q2  q1>q2

正确答案

A

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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.如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R0。在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一髙度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到完全穿出匀强磁场区域瞬间的v-t图象,图象中的物理量均为已知量。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )

A金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向

B金属线框的边长为v1(t2 -t1)

C磁场的磁感应强度为

D金属线框在0 - t4的时间内所产生的热量为

正确答案

B,C

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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

21.在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图.PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度2v垂直磁场方向从如图实线(I)位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图(II)位置时,线框的速度为v,则下列说法正确的是()

A图(II)时线框中的电功率为

B此过程中回路产生的电能为

C图(II)时线框的加速度为

D此过程中通过线框截面的电量为

正确答案

A,B,D

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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:简答题
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简答题 · 18 分

35.如图所示,间距为L、电阻不计的足够成双斜面型平行导轨,左导轨光滑,右导轨粗糙,左、右导轨分别与水平面成α、β角,分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为B1、B2的匀强磁场,两处的磁场互不影响。质量为m、电阻均为r的导体ab、cd与两平行导轨垂直放置且接触良好。ab棒由静止释放,cd棒始终静止不动。求:

(1)ab棒速度大小为v时通过cd的电流大小和cd棒受到的摩擦力大小。

(2)ab棒匀速运动时速度大小及此时cd棒消耗的电功率。

正确答案

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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

20.如图所示,电阻不计的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为θ,宽度为l,下端与阻值为R的电阻相连。磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面,现使质量为m、电阻不计的导体棒从ab位置以平行于斜面的初速度沿导轨向上运动,滑行到最远位置a′b′后又下滑。已知导体棒运动过程中的最大加速度为2gsinθ,g为重力加速度,设轨道足够长,则(  )

A导体棒运动过程中的最大速度

BR上的最大热功率为

C导体棒返回到ab位置前已经达到下滑的最大速度

D导体棒返回到ab位置时刚好达到下滑的最大速度

正确答案

A,B

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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:简答题
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简答题 · 19 分

24.足够长的光滑平行金属导轨水平放置,在其左端固定一个倾角为的光滑金属导轨,导轨相距均为,在水平导轨和倾斜导轨上,各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、倾斜导轨形成一闭合回路。两金属杆质量均为、电阻均为,其余电阻不计,杆被销钉固定在倾斜导轨某处。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度为,方向竖直向上。当用水平向右、大小的恒力拉杆,使其达到最大速度时,立即撤销销钉,发现杆恰好能在原处仍然保持静止。(重力加速度为

(1)求杆运动中的最大速度

(2)求倾斜导轨的倾角

(3)若杆加速过程中发生的位移为,则杆加速过程中,求杆上产生的热量

正确答案

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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:简答题
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简答题 · 19 分

24.如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面间的倾角=30°,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计,其间连接有阻值R=0.4Ω的固定电阻。开始时,导轨上固定着一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨面向下。现拆除对金属杆ab的约束,同时用一平行金属导轨面的外力F沿斜面向上拉金属杆ab,使之由静止开始向上运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑,获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。求:(1)在t=2.0s时通过金属杆的感应电流的大小和方向;(2)金属杆在2.0s内通过的位移;(3)2s末拉力F的瞬时功率。

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法拉第电磁感应定律右手定则电磁感应中的能量转化
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题型:简答题
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简答题 · 21 分

26.如图所示,直线MN上方足够大空间为匀强磁场区域,磁场方向垂直位于竖直面内的纸面向外,MN下方有个宽度均为2的匀强场区域,磁场方向垂直纸面交替向里和向外,各部分磁场的磁感应强度大小均为。边长为、质量为的导线框abcd从M N上方某一高度由静止开始下落,线框电阻为(不计空气阻力)

(1)求下列①、②两种情况下线框开始运动时ab边框M N的高度;

① 线框能匀速进入磁场区域1;

② 线框cd边刚进入磁场区域1到ab边刚要进入磁场2的时间为,且线框依次穿过磁场区域1、2、3…的时间均相同。

(2)对于上面第②种运动情况,求线框从静止开始运动到cd边刚进入第个磁场区域过程中产生的焦耳热。

正确答案

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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

21.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻,将质量为m的金属棒悬挂在一根固定的轻弹簧的下端,金属棒与导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R外,其余电阻不计,现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则(  )

A释放瞬间金属棒的加速度的值小于重力加速度g的大小

B金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b

C金属棒的速度为v时,它所受的安培力的大小为F=B2L2v/R

D在金属棒运动的整个过程中,电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量

正确答案

C,D

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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:简答题
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简答题 · 16 分

23.如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题:

(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零.求此过程中电阻R上产生的焦耳热Ql

(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其V--X的关系图象如图乙所示。求:

①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小;

②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2

正确答案

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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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