題目列表(包括答案和解析)
如圖13所示,平行的光滑金屬導軌EF和GH相距L,處于同一豎直平面內,GE間解有阻值為R的電阻,輕質金屬桿ab長為2L,近貼導軌數值放置,離b端0.5L處固定有質量為m的小球,整個裝置處于磁感應強度為B并與導軌平面垂直的勻強磁場中,當ab桿由靜止開始緊貼導軌繞b端向右倒下至水平位置時,球的速度為v,若導軌足夠長,導軌及金屬桿電阻不計,求在此過程中:
(1)通過電阻R的電量;
(2)R中通過的最大電流強度.
如圖13所示,平行的光滑金屬導軌EF和GH相距L,處于同一豎直平面內,GE間解有阻值為R的電阻,輕質金屬桿ab長為2L,近貼導軌數值放置,離b端0.5L處固定有質量為m的小球,整個裝置處于磁感應強度為B并與導軌平面垂直的勻強磁場中,當ab桿由靜止開始緊貼導軌繞b端向右倒下至水平位置時,球的速度為v,若導軌足夠長,導軌及金屬桿電阻不計,求在此過程中:
(1)通過電阻R的電量;
(2)R中通過的最大電流強度.
如圖13所示,兩根正對的平行金屬直軌道MN、M′N′位于同一水平面上,兩軌道之間的距離l=0.50m。軌道的MM′端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻,NN′端與兩條位于豎直面內的半圓形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接,兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應強度B=0.64 T的勻強磁場中,磁場區(qū)域的寬度d=0.80m,且其右邊界與NN′重合,F有一質量m=0.20kg、電阻r=0.10Ω的導體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動,當運動至磁場的左邊界時撤去F,結果導體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP′。已知導體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好,且始終與軌道垂直,導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數μ=0.10,軌道的電阻可忽略不計,取g=10m/s2,求:
(1)導體桿剛進入磁場時,通過導體桿上的電流大小和方向;
(2)導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量;
(3)導體桿穿過磁場的過程中整個電路中產生的焦耳熱。
如圖13所示,在直角三角形ACD所包圍的區(qū)域內存在垂直紙面向外的水平勻強磁場.AC邊豎直.CD邊水平,且邊長AC=2CD=2d,在該磁場的右側處有一對豎直放 置的平行金屬板MN,兩板問的距離為L.在板中央各有一個小孔O1、O2,O1、O??2在同一水平直線上,與平行金屬板相接的是兩條豎直放置的間距也為L的足夠長光滑金屬導軌,導軌處在水平向里的勻強磁場中,磁感應強度為B,導體棒PQ與導軌接觸良好,與阻值為R的電阻形成閉合回路(導軌的電阻不計),整個裝置處在真空室中。有一束電荷量為+q,質量為m的粒子流(重力不計),以速率v0從CD邊中點豎直向上射人磁場區(qū)域,射出磁場后能沿O1O2方向進人兩平行金屬板間并能從O??2孔射出,F由靜止釋放導體棒PQ.其下滑一段距離后開始勻速運動。此后粒子恰好不能從O2孔射出,而能返回后從磁場的AD邊射出,假設返回的粒子與入射粒子不會相撞。求:
(1)在直角三角形ACD內磁場的磁感應強度B。。
(2)導體棒PQ的質量M。
(3)帶電粒子從CD邊進入磁場到從AD邊射出磁場所用的時間
如圖13所示,兩根水平放置的相互平行的金屬導軌ab、cd,表面光滑,處在豎直向上 的勻強磁場中,金屬棒PQ垂直于導軌放在上面,以速度v向右勻速運動,欲使棒PQ停下來,下面的措施可行的是(導軌足夠長,棒PQ有電阻) ( )
A.在棒PQ右側垂直于導軌再放上一根同樣的金屬棒
B.在棒PQ棒右側垂直于導軌再放上一根質量和電阻均比
棒PQ大的金屬棒
C.將導軌的a、c兩端用導線連接起來
D.將導軌的a、c兩端和b、d兩端分別用導線連接起來
1. C 2. B 3. C 4. ABC 5. AC
6. AD 7. C 8. AB 9. D 10. A
11. 0.63
12. 鎮(zhèn)流器的自感現象 斷開瞬間 只有在電路剛斷開時才能產生很高的自感電動勢使人產生觸電的感覺
13. Br2ω/2 ,0
14. 解:(1)由題意知,帶電粒子從C孔進入,與筒壁碰撞兩次再從C孔射出經歷的時間為最短,由,粒子由C孔進入磁場,在磁場中做勻速圓周運動的速度,由,即,得
(2)粒子從的加速度為,,粒子從的時間為;粒子在磁場中運動的時間為,將(1)求得的B值代入,得,求得
15. 解:(1)感應電動勢的最大值:
(2)由歐姆定律得電流的最大值:=0.16A
電流的有效值=0.11A
(3)用電器上消耗的電功率:
16. 解:(1)ab脫離EF前,電路中的磁通量的變化為
平均感應電動勢為,
有
(2)ab脫離EF時,回路中通過電流最大,即,
ab脫離EF后,電路中不在有電流,并且ab倒下過程中只有小球的重力做功,機械能守恒,即
ab上各處切割磁感線的速度是不同的,其等效切割速度應等于ab中點的速度
聯立解得
17.解:(1)經過時間后,MN運動的距離為,由圖可知直導線MN在閉合回路中的有效長度為,
此時感應電動勢的瞬時值:(V)
(2)此時閉合回路中的總長度為:
閉合回路中的總電阻:
根據全電路的歐姆定律,電流大小:(A),由右手定律可得電流方向在閉合回路中是逆時針方向
(3)此時MN中不在閉合回路中的導線MP的長度為
產生的電動勢(V)
在閉合回路中的導線PN兩端電壓(V)
所以MN兩端的電壓
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