热门试卷

如图（俯视图）所示的电路中，电源内阻可不计，电阻R1=R2=Ro。平行光滑导轨PO、MN之间的距离为L，水平放置，接在R2两端。金属棒ab的电阻R3=，垂直于pQ、MN，所在区域有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。竖直放置的两平行金属板A、B之间的距离是d，分别与Q、N连接。闭合开关S，ab在大小为F的水平外力作用下恰好处于静止状态，待电路稳定后，一质量为m、电荷量为q的正粒子从A、B的左端某位置以初速度vo水平射入板间，从右端飞出时速度大小是2vo。不计粒子重力。(R1、R2、R3不是已知物理量，R0是已知物理量)求：

（1）电源的输出功率P是多大?

（2）粒子在A、B之间运动的过程中，沿垂直于板方向通过的距离y是多大?

如图（甲）所示，M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4、N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=0.32m，整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2，方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2，M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量m=0.1kg，电阻R0=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M2N2处由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，CD棒匀速地穿过匀强磁场区，恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处。若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s2。求：

（1）水平恒力F的大小；

（2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q。

如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：

（1）导体杆上升h高度的过程中通过电阻R的电量；

（2）设导体杆从t0=0时刻由静止开始运动，试推导出导体杆所受拉力随时间变化的关系式。

（18分）如图所示，质量，电阻，长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数，相距0.4m的、相互平行，电阻不计且足够长。电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。垂直于施加的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与、保持良好接触。当运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。

（1）求框架开始运动时速度v的大小；

（2）从开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量，求该过程位移x的大小。

如图一所示，abcd是位于竖直平面内的边长为10cm的正方形闭合金属线框，线框的质量为m=0.02Kg，电阻为R=0.1Ω. 在线框的下方有一匀强磁场区域，MN是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直. 现让线框由距MN的某一高度从静止开始下落，经0.2s开始进入磁场,图二是线框由静止开始下落的速度一时间图象。空气阻力不计， g取10m/s2求：

（1）金属框刚进入磁场时的速度；

（2）磁场的磁感应强度；

如图甲所示，两根电阻不计的足够长的光滑金属导轨平行且与水平面成α=30°角固定放置，间距d为0.5 m，下端通过导线与电容为2pF的电容器连接，上端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接，在导轨中部ABCD矩形区域内有垂直轨道平面向上的匀强磁场，AB与CD间距为l=2m。磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图乙所示，在t=0时，一阻值为1Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从MN位置沿导轨向上运动，当金属棒从MN位置运动到DC位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：

(1)通过小灯泡的电流强度；

(2)金属棒的质量及恒力F的大小；

(3)第8秒末电容器C所带的电荷量。

如图（a）所示，间距为L电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度恒为B不变；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上也由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。

已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为L，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰好进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：

（1）区域I内磁场的方向；

（2）通过cd棒中的电流大小和方向；

（3）ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离；

（4）ab棒开始下滑至EF的过程中，回路中产生总的热量。（结果用B、L、θ、m、R、g表示）

如图所示，宽为的光滑长金属导轨固定在竖直平面内，不计电阻。将两根质量均为的水平金属杆ab、cd用长的绝缘轻杆连接在一起，放置在轨道上并与轨道接触良好，ab电阻，cd电阻2。虚线上方区域内存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度。

（1）闭合电键，释放两杆后能保持静止，则ab杆受的磁场力多大？

（2）断开电键，静止释放金属杆，当cd杆离开磁场的瞬间，ab杆上焦耳热功率为，则此时两杆速度为多少？

（3）断开电键，静止释放金属杆，若磁感应强度随时间变化规律为=（为已知常数），求cd杆离开磁场前，两杆内的感应电流大小。某同学认为：上述情况中磁通量的变化规律与两金属杆静止不动时相同，可以采用Δ=Δ·计算磁通量的改变量……该同学的想法是否正确？若正确，说明理由并求出结果；若不正确，说明理由并给出正确解答。