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1、精选优质文档-倾情为你奉上6如图6所示,在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动杆ef及线框中导线的电阻都可不计开始时,给ef一个向右的初速度,则()Aef将减速向右运动,但不是匀减速 Bef将匀减速向右运动,最后停止Cef将匀速向右运动 Def将往返运动8两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图8所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为,导轨电阻不计,回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应
2、强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动重力加速度为g.以下说法正确的是()Aab杆所受拉力F的大小为mgBcd杆所受摩擦力为零C回路中的电流为 D与v1大小的关系为10如图10所示,平行金属导轨与水平面成角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F,此时()A电阻R1消耗的热功率为Fv/3B电阻R2消耗的热功率为Fv/
3、6C整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcosD整个装置消耗的机械功率为(Fmgcos)v13如图14所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内,两顶点a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力(1)通过ab边的电流Iab是多大?(2)导体杆ef的运动速度v是多大?14如图15所示,固定的水平光滑金属导
4、轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触(1)求初始时刻导体棒受到的安培力(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?15(2010天津高考)如图16所示,质量m10.1 kg
5、,电阻R10.3 ,长度l0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上框架质量m20.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数0.2. 相距0.4 m的MM、NN相互平行,电阻不计且足够长电阻R20.1的MN垂直于MM.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM、NN保持良好接触当ab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10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q0.1 J,求该过程ab位移
6、x的大小8如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成37o角,下端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;(3)在上问中,若R2,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向(g10m/s2,sin37o0.6,cos37o0.8)ab15如图所示,倾角为、间距为L的平行导轨上端连接电动势为E的电源和阻值为
7、R的电阻,其它电阻不计。在导轨上水平放置一根质量为m、电阻不计的导体棒ab,棒与斜面间动摩察因数tan,欲使棒所受的摩擦力为零,且能使棒静止在斜面上,应加匀强磁场的磁感应强度B的最小值是多少?方向如何?例1. 水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上,有一根导体棒ab,用恒力F作用在ab上,由静止开始运动,回路总电阻为R,分析ab 的运动情况,并求ab的最大速度。a bR2、如图示,平行光滑导轨竖直放置,匀强磁场方向垂直导轨平面,一质量为m 的金属棒沿导轨滑下,电阻R上消耗的最大功率为P(不计棒及导轨电阻),要使R上消耗的最大功率为4P,可行的 办法有: ( )A. 将磁感应强度变为原来的4倍 B.
8、将磁感应强度变为原来的1/2倍C. 将电阻R变为原来的4倍 D. 将电阻R变为原来的2 倍16. 如图13所示,平行导轨间距为 ,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于金属导轨所在的平面。一根金属棒与导轨成 角放置,金属棒与导轨的电阻均不计,当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定速度 滑行时,通过电阻 的电流强度为多大?图1317. 如图14所示,MN、PQ为两平行金属导轨,M、P间连有一阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向与导轨所在平面垂直,图中磁场方向垂直纸面向里。有一半圆金属导线沿两导轨滑动,速度为 ,与导轨接触良好,半圆的直径 与两导轨间的距离相等,设
9、金属半圆环与导轨的电阻均可忽略,当金属半圆环向右运动时,通过电阻R的电流为多少?13、解析:(1)设通过正方形金属框的总电流为I,ab边的电流为Iab,dc边的电流为Idc,有IabIIdcI金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mgB2IabL2B2IdcL2由,解得Iab.(2)由(1)可得I设导体杆切割磁感线产生的电动势为E,有EB1L1v设ad、dc、cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R,则Rr根据闭合电路欧姆定律,有I由,解得v.答案:(1)(2)14、解析:(1)初始时刻棒中感应电动势ELv0B棒中感应电流I作用于棒上的安培力FILB联立得F,安培力方向:水平向左(2)由
10、功和能的关系,得安培力做功W1EPmv02电阻R上产生的焦耳热Q1mv02Ep.(3)由能量转化及平衡条件等,可判断:棒最终静止于初始位置,Qmv02.答案:(1)F,方向水平向左(2)W1Epmv02Q1mv02Ep(3)Qmv0215、解析:(1)ab对框架的压力F1m1g框架受水平面的支持力FNm2gF1依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力F2FNab中的感应电动势EBlvMN中电流IMN受到的安培力F安IlB框架开始运动时F安F2由上述各式代入数据解得v6 m/s.(2)闭合回路中产生的总热量Q总Q由能量守恒定律,得Fxm1v2Q总代入数据解得x1.1 m答案:(
11、1)6 m/s(2)1.1 m10、解析:上滑速度为v时,导体棒受力如图11所示则F所以PR1()2RFv,故A错误,B正确因fN,Nmgcos所以Pffvmgvcos,故C正确此时,整个装置消耗的机械功率为PPFPfFvmgvcos,故D正确答案:BCD8、解析:ab棒切割磁感线产生感应电动势,cd棒不切割磁感线,整个回路中的感应电动势E感BLabv1BLv1,回路中感应电流I,C选项错误ab棒受到的安培力为F安BILBL,ab棒沿导轨匀速运动,受力平衡ab棒受到的拉力为FF摩F安mg,A选项正确cd棒所受摩擦力为fF安,B选项错误cd棒做匀速直线运动,受力平衡,mgf,mg,D选项正确答案:AD6、解析:给ef一个向右的初速度,则ef产生感应电动势,回路形成电流同时,ef受安培力而减速,随着ef减速,回路电流减小,安培力减小因此,ef将减速向右运动,但不是匀减速答案:A专心-专注-专业