热门试卷

如图所示，宽度=1m的足够长的形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度=1T，框架导轨上放一根质量=0.2kg、电阻=1.0Ω的金属棒，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用功率恒为6W的牵引力使棒从静止开始沿导轨运动（棒始终与导轨接触良好且垂直）。棒从静止开始经过时间=1.5s获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量=2.8C（框架电阻不计，取10m/s2）。问：

（1）棒达到的稳定速度多大？

（2）棒的电阻产生热量多少？

如图（a）为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出图像。足够长光滑金属轨道电阻不计，倾角θ=30°。轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN电阻r=0.5Ω，质量m=0.2kg，杆长。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，此后计算机屏幕上显示出如图（b）所示的图像（设杆在整个运动过程中与轨道垂直，）。试求：

图（a）                                                 图（b）

（1）t=0.5s时电阻R的热功率；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）估算0~1.2s内通过电阻R的电量大小及在R上产生的焦耳热。

如图所示，平行金属导轨宽度为l=0.6m，与水平面间的倾角为θ=37o，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，磁感强度为B=1T的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m=0.2kg，长也为l的导体棒受导轨上两支柱p支撑静止在ab位置，导体棒的电阻为Ro=1Ω，它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3。导体棒获得平行斜面的初速vo=10m/s向上滑行最远至a/b/位置，所滑行距离为s=4m。(sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g=10m/s2)。问：

（1）把运动导体棒视为电源，最大输出功率是多少？

（2）上滑过程中导体棒所受的安培力做了多少功？

（3）以ab位置为零势点，若导体棒从ab上滑d=3m过程中电阻R发出的热量QR=2.1J，此时导体棒的机械能E /为多大？

（4）在图2中画出图线，要求能反映导体棒在上滑和下滑过程中机械能E随位移x变化的大致规律。（x正方向沿斜面向上，坐标原点O在ab位置）

如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，磁场的方向竖直向下。MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2m，总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0s时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过1s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中，线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。求：

（1）线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第1s内运动的距离x；

（2）线圈ab边的长度L2；

（3）ad边刚要进入磁场时，拉力的功率。

两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m，导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻，一根金属棒ab的质量为0.2kg，电阻为0.2Ω，横跨在导轨上并与导轨垂直，整个装置在竖直向上且B=0.5T的匀强磁场中，如图14示，已知ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。用水平恒力F=2N拉动ab，使ab在导轨上平动，若不计导轨电阻，g=10m/s2，求：

（1）棒速达4m/s时，棒的加速度多大？

（2）棒达到最大速度时，棒两端的电压多大及最大速度？

（14分）如图，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ，有一垂直穿过导轨平面的匀强磁场，导轨上端M与P间拉一阻值R＝0．40Ω的电阻，质量为0．01Kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴导轨自由下滑，其下滑距离与时间的关系如下表，导轨电阻不计。（g=10m/s2）

(1).当t=0.7S时，重力对金属棒做功的功率

（2）金属棒在0.7S内，电阻R上产生的热量

（3）从开始运动到0.4S的时间内，通过金属棒的电荷量

如图甲所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0．5m，导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2m，CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示，在t=0时，一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动，在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：

（1）通过小灯泡的电流大小  

（2）恒力F的大小  

（3）4s末金属棒的速度大小   

（4）金属棒的质量

如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s′后停止。已知在拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q为1.25C。在滑行s′的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。求：

（1）导体杆运动过程中的最大速度vm；

（2）拉力F的最大值Fm；

（3）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热。

如图所示，竖直平面内有一边长为L、质量为m，电阻为R的正方形线框在竖直向下的匀强重力场和水平方向的磁场组成的复合场以初速度v0水平抛出（忽略空气阻力）。运动过程中正方形线框始终在磁场中运动且磁场方向与线框平面始终垂直，磁场的磁感应强度随水平向右的x轴按B=B0+kx的规律均匀增大。（已知重力加速度为g）求：

（1）线框水平方向速度为v1时，线框中瞬时电流的大小；

（2）线框在复合场中运动经时间t，此时速度为v2求此时电功率。