如图甲所示,质量为m、电阻为R的矩形线圈平放在光滑水平面上,矩形线圈ab、bc边分别长为L和2L,足够大的有界匀强磁场垂直于水平面向下,线圈一半在磁场内,另一半在磁场外,磁感应强度为B0。t= 0时刻磁感应强度开始均匀减小,线圈中产生感应电流,并在磁场力作用下开始运动,v-t图象如图乙所示,图中斜向虚线为v-t图线上O点的切线,标出的t1、t2、v0为已知量。求:
(1)t=0时刻线圈的加速度;
(2)磁感应强度的变化率;
(3)t2时刻矩形线圈回路的电功率。
高二物理计算题简单题
如图甲所示,质量为m、电阻为R的矩形线圈平放在光滑水平面上,矩形线圈ab、bc边分别长为L和2L,足够大的有界匀强磁场垂直于水平面向下,线圈一半在磁场内,另一半在磁场外,磁感应强度为B0。t= 0时刻磁感应强度开始均匀减小,线圈中产生感应电流,并在磁场力作用下开始运动,v-t图象如图乙所示,图中斜向虚线为v-t图线上O点的切线,标出的t1、t2、v0为已知量。求:
(1)t=0时刻线圈的加速度;
(2)磁感应强度的变化率;
(3)t2时刻矩形线圈回路的电功率。
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如图所示,在足够大的光滑水平面上,有相距为d的两条水平的平行虚线,两虚线间有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m ,电阻不为0 ,初始时线圈在磁场一侧,当cd边刚进入磁场时速度为,ab边刚进入磁场时速度为,线圈abcd全部离开磁场时速度为,整个过程中线圈cd边始终与磁场边界平行且线圈与光滑水平面接触,则下列说法正确的是
A. 、和的关系为
B. 、和的关系为
C. 线圈进入磁场过程中,通过导线横截面的电荷量为
D. 线圈离开磁场过程中,做加速度越来越大的减速运动
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在质量为的小车上,固定着一个质量为、电阻的矩形单匝线圈(各边单位长度电阻完全相同),其中边水平,边竖直,边长为,边长为.小车载着线圈在光滑水平面上一起以的速度运动,随后进入一水平有界匀强磁场(磁场宽度大于小车长度).磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内,磁感应强度大小.已知线圈与小车之间绝缘,小车长度与线圈边长度相同.求:
(1)若小车一直保持的速度匀速运动,直至从磁场中再次穿出,已知磁场宽度为,以边刚进入磁场的瞬间为计时起点,至边刚穿出磁场计时结束,在图4.2中画出线框两点间的电势差随时间变化的图象,要求标出各段电势的值和电势变化的时刻.
(2)若小车在水平方向不受安培力以外的其他作用力,求.
(3)小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量;
(4)小车完全进入磁场后的速度;
(5)设小车完全穿出磁场后的速度为,证明无论磁感应强度为何值,、和间都满足关系:.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距,导轨平面与水平面成角,下端连接阻值为的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小为;质量为、电阻金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触。取,求:
(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)金属棒所能获得的最大速度;
(3)若金属棒沿斜面下滑时恰好获得最大速度,求在此过程中回路一共生热多少焦?
高二物理计算题极难题查看答案及解析
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=370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0.2 kg、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.
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8 W,求该速度的大小;
3.在(2)中,若R=2Ω,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.(g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)
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如图所示,一根电阻为的导线弯成一个圆形线圈,圆半径,圆形线圈质量,此线圈放在绝缘光滑的水平面上,在y轴右侧有垂直于线圈平面B=0.5T的匀强磁场。若线圈以初动能E0=5J沿x轴方向滑进磁场,当进入磁场0.5m时,线圈中产生的电能为Ee=3J。求:
(1)此时线圈的运动速度;
(2)此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压;
(3)此时线圈加速度大小。
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如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则( )
A.F与t成反比
B.F与t2成正比
C.当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
D.若F=0,PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,当达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
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如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则( )
A.F与t成反比
B.F与t2成正比
C.当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
D.若F=0,PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,当达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
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如图所示,处于匀强磁场中的两根光滑的足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=30°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.(g=10m/s2)
(1)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;
(2)在上问中,若R=2Ω,求磁感应强度的大小.
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°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.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(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P=12W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=3Ω,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.
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