如图所示,MN、PQ是两条水平、平行放置的光滑金属导轨,导轨的一端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与电阻R=20 Ω组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1∶n2=1∶10,导轨宽L=5 m.质量m=2 kg、电阻不计的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上,在水平外力F作用下,从t=0时刻开始在图示的两虚线范围内往复运动,其速度随时间变化的规律是v=2sin20πt(m/s).垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度B=4 T.导轨、导线和线圈电阻均不计.求:
(1)ab棒中产生的电动势的表达式;ab棒中产生的是什么电流?
(2)电阻R上的电热功率P.
(3)从t=0到t1=0.025 s的时间内,外力F所做的功.
高二物理解答题中等难度题
如图所示,MN、PQ是两条水平、平行放置的光滑金属导轨,导轨的一端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与电阻R=20 Ω组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比n1∶n2=1∶10,导轨宽L=5 m.质量m=2 kg、电阻不计的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上,在水平外力F作用下,从t=0时刻开始在图示的两虚线范围内往复运动,其速度随时间变化的规律是v=2sin20πt(m/s).垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度B=4 T.导轨、导线和线圈电阻均不计.求:
(1)ab棒中产生的电动势的表达式;ab棒中产生的是什么电流?
(2)电阻R上的电热功率P.
(3)从t=0到t1=0.025 s的时间内,外力F所做的功.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨,垂直导轨放置金属棒ab与导轨接触良好。N、Q端接理想变压器的初级线圈,理想变压器的输出端有三组次级线圈,分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场,若用IR、IL、Ic分别表示通过R、L和C的电流,则下列判断中正确的是 ( )
A. 在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后,IR≠0、IL≠0、IC=0
B. 在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定的,IR=0、IL=0、IC=0
C. 若ab棒在某一中心位置附近做v =Vmsinωt的运动,则IR≠0、IL≠0、IC≠0
D. 若ab棒匀加速运动,则IR≠0、IL≠0、IC=0
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨,导轨的右端接理想变压器的原线圈,变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路,变压器的原副线圈匝数之比导轨宽度为L,质量为的导体棒垂直MN、PQ放在导轨上,在水外力作用下,从时刻开始往复运动,其速度随时间变化的规律是,已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B,导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计,电流表为理想交流电表,导体棒始终在磁场中运动,则下列说法中正确的是
A. 在时刻电流表的示数为
B. 导体棒两端的最大电压为
C. 电阻R上消耗的功率为
D. 从至的时间内水平外力所做的功为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,匝数n1:n2=1:2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l=1m的光滑金属导轨相连,导轨电阻不计,处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,副线圈接阻值R=2Ω的电阻,与导轨接触良好的电阻r=1Ω、质量m=0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动,其速度随时间接图乙所示(正弦图线)规律变化,则( )
A.电压表的示数为3V
B.电路中的电流方向每秒钟改变5次
C.电阻R实际消耗的功率为0.125W
D.在0~0.05s的时间内外力F做功0.48J
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置,间距为L,导轨的P、M端接到匝数比为n1:n2=1:2的理想变压器的原线圈两端,变压器的副线圈接有阻值为R的电阻.在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场,磁场的磁感应强度B=B0sin2kπx,一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好.开始时导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动,则( )
A.导体棒ab中产生的交变电流的频率为kv
B.交流电压表的示数为2B0Lv
C.交流电流表的示数为
D.在t时间内力F做的功为
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图甲所示,两根间距L=0.4m的平行金属导轨水平放置,导轨的电阻忽略不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=T,导轨右端接有一理想变压器,变压器的原、副线圈匝数比为2:1,电表均为理想电表,一根导体棒ab置于导轨上,导体棒电阻不计且始终与导轨良好接触,若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动,其速度图象如图乙的正弦曲线所示,电阻R=10Ω,则下列判断正确的有
A. 导体棒产生的感应电动势最大值4V
B. 交流电压表读数为2V,交流电流表示数为0.2A
C. 电阻R在1分钟内产生的热量为96J
D. 增大导体棒运动的频率,其他条件不变,电压表示数将变大
高二物理不定项选择题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,匝数n1:n2=1:2的理想变压器原线圈与水平放置的间距L=1m的光滑金属导轨相连,导轨电阻不计,处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,副线圈接有电阻值R=2Ω的电阻,与导轨接触良好的电阻r=1Ω,质量m=0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动,其速度随时间如图乙所示(正弦图线)规律变化,则( )
A.电压表的示数为3V
B.电路中的电流方向每秒钟改变5次
C.电阻R实际消耗的功率为2W
D.在0﹣0.05s的时间内克服安培力做功0.48J
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
两平行金属光滑导轨间的距离,导轨所在平面与水平面之间的夹角为,在导轨所在的空间内分布着磁感应强度大小、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,导轨的一端接有水平放置的线圈,内阻,面积为,匝数匝。已知线圈平面内有垂直平面向上的磁场以的变化率均匀减小,现将一质量kg、内阻的导体棒垂直导轨放置,与导轨接触良好,开关S接通后撤去外力导体棒能保持静止,重力加速度。(,)求:
(1)线圈上产生的电动势大小;
(2)通过定值电阻的电流大小.
高二物理计算题极难题查看答案及解析
如图所示,一个理想变压器原线圈的匝数为 50 匝,副线圈的匝数为 100 匝,原线圈两端接在 光滑的水平平行导轨上,导轨间距为 L=0.4m.导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距 的导体棒,导轨与导体棒的电阻忽略不计,副线圈回路中电阻 R=20Ω,图中交流电压表为 理想电压表.导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场.导体棒 在水平外力的作用下运动,其速度随时间变化的关系式为:v=5sin10πt (m/s),则下列说法 正确的是( )
A. 水平外力为恒力
B. 电压表的示数为
C. R 的功率为 0.2W
D. 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为 0.04Wb/s
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析