如图甲,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5 Ω,边长L=0.3 m,处在两个半径均为r=的圆形匀强磁场区域中.线框顶点与右侧圆心重合,线框底边中点与左侧圆心重合.磁感应强度B1垂直水平面向上,大小不变;B2垂直水平面向下,大小随时间变化.B1、B2的值如图乙所示,则( )
A. 通过线框的感应电流方向为逆时针方向
B. t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1 Wb
C. 在0.6 s内通过线框中的电荷量约为0.13 C
D. 经过0.6 s线框中产生的热量约为0.07 J
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如图甲,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5 Ω,边长L=0.3 m,处在两个半径均为r=的圆形匀强磁场区域中.线框顶点与右侧圆心重合,线框底边中点与左侧圆心重合.磁感应强度B1垂直水平面向上,大小不变;B2垂直水平面向下,大小随时间变化.B1、B2的值如图乙所示,则( )
A. 通过线框的感应电流方向为逆时针方向
B. t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1 Wb
C. 在0.6 s内通过线框中的电荷量约为0.13 C
D. 经过0.6 s线框中产生的热量约为0.07 J
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如图甲所示,静止在水平面上的等边三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5Ω,边长L=0.3m,处在两个半径均为r=0.1m的圆形匀强磁场中,线框顶点与右侧圆心重合,线框底边与左侧圆直径重合,磁感应强度B1垂直水平面向外;B2垂直水平面向里,B1、B2随时间t的变化如图乙所示,线框一直处于静止状态,计算过程中取,下列说法正确的是( )
A. t=0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb
B. t=0.4s时刻线框中感应电动势为1.5V
C. 0~0.6s内通过线框横截面电荷量为0.36C
D. 线框具有向左的运动趋势
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如图,足够长的光滑的平行金属导轨与水平面间的夹角是37°,导轨间距L=0.3m,电阻不计,导轨两端各接一个阻值均为2Ω的电阻R1、R2,导轨上放一根金属棒,其质量m=1kg,电阻r=2Ω.整个装置处在磁感强度B=1T,方向垂直导轨平面的匀强磁场中,今给金属棒一方向平行于导轨平面向上,大小为v0=12m/s的初速度,使其上滑,在棒上升到最高点的过程中,R2产生的热量是10J,(g=10m/s2 ,sin37°=0.6). 求:
(1)R1及金属棒上产生的热量。
(2)棒在导轨上上滑行的距离。
(3)在上升过程中通过R2的电量。
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如图所示,在水平面内固定一光滑“U”型导轨,导轨间距L=1m,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T.一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场,导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω,定值电阻R=0.2Ω,其余电阻忽略不计.求:
(1)回路中产生的感应电动势;
(2)R上消耗的电功率;
(3)若在导体棒上施加一外力F,使导体棒保持匀速直线运动,求力F的大小和方向.
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如图所示,在水平面内固定一光滑“U”型导轨,导轨间距L=1m,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T.一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场,导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω,定值电阻R=0.2Ω,其余电阻忽略不计.求:
(1)回路中产生的感应电动势;
(2)R上消耗的电功率;
(3)若在导体棒上施加一外力F,使导体棒保持匀速直线运动,求力F的大小和方向.
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如图所示,在水平面内固定一光滑“U”型导轨,导轨间距L=1m,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T.一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场,导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω,定值电阻R=0.2Ω,其余电阻忽略不计.求:
(1)回路中产生的感应电动势;
(2)R上消耗的电功率;
(3)若在导体棒上施加一外力F,使导体棒保持匀速直线运动,求力F的大小和方向.
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如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为l=2.5m,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为μ=0.3,轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。可视为质点的质量m=1kg的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求:
(1)弹簧获得的最大弹性势能;
(2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能;
(3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。
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如图所示,间距为L的平行金属轨道MN、PQ均固定在竖直平面内,两轨道均由水平光滑直轨道和半径为r的四分之一光滑圆弧轨道组成,圆弧轨道的最低点切线水平,水平轨道有一部分处在竖直向上的匀强磁场中,磁场的边界垂直于轨道,磁场边界间距也为L,轨道N、Q端接有阻值为R的定值电阻,磁场右侧轨道上固定有弹性立柱,两立柱连线与轨道垂直,一个质量为m的金属棒从轨道的M、P端由静止释放,金属棒穿过磁场后,与金属立柱碰撞无能量损失,此后,金属棒刚好能再次穿过磁场,金属棒和轨道电阻均不计,重力加速度为g,求
(1)金属棒到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;
(2)金属棒第一次穿过磁场的过程中,通过电阻R的电量的大小;
(3)金属棒第一次穿过磁场的过程中,电阻R产生的焦耳热。
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如图所示,固定的光滑金属导轨间距为,导轨电阻不计,上端间接有阻值为的电阻,导轨平面与水平面的夹角为,且处在磁感应强度大小为方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为,电阻为的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为,弹簧的中心轴线与导轨平行。
(1)求初始时刻通过电阻的电流的大小和方向;
(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为,求此时导体棒的加速度大小;
(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电路产生的焦耳热Q。
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如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端ab间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为,且处在磁感应强度大小为B方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度υo,整个运动过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知重力加速度为g,弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。
(1)求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向;
(2)求初始时刻导体棒的加速度a的大小和方向;
(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为EP,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q;
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