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            • 1.
              如图所示,一个圆形线圈\(n=1000\)匝,线圈面积\(S=20cm^{2}\),线圈电阻\(r=1Ω\),在线圈外接一个阻值为\(R=4Ω\)的电阻,把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如\(B-t\)图线所示,在\(0-2s\)内求:
              \((1)\)线圈产生的感应电动势\(E\);
              \((2)\)电阻\(R\)中的电流\(I\)的大小;
              \((3)\)电阻\(R\)两端的电势差\(U_{ab}\),
            • 2. 某同学设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距L=0.50m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个0.05Ω的电阻。在导轨间长d=0.48m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0T.质量m=2kg的金属棒CD水平置于导轨上,金属棒CD的电阻也为0.05Ω,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.16m。一位健身者用恒力F=32N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。求
              (1)CD棒进入磁场时速度v的大小;
              (2)CD棒进入磁场时所受的安培力的大小;
              (3)在拉升CD棒的过程中,电阻R产生的焦耳热Q。
            • 3. 在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中有一个长方形金属线圈abcd,匝数n=10,ad边长L1=2m,ab边长L2=3m。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合,如图所示,线圈的电阻R=4Ω.用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场,速度大小为v=2m/s。试求在线圈匀速平移出磁场的过程中:
              (1)线圈产生的电动势E大小;
              (2)b、c两点间的电势差Ubc
              (3)外力对线圈所做的功W;
              (4)通过线圈导线某截面的电量q。
            • 4. 如图所示,质量为2m的U形线框ABCD下边长度为L,电阻为R,其它部分电阻不计,其内侧有质量为m,电阻为R的导体棒PQ,PQ与线框相接触良好,可在线框内上下滑动。整个装置竖直放置,其下方有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为B.将整个装置从静止释放,在下落过程线框底边始终水平。当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动,此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为mg.经过一段时间,导体棒PQ恰好到达磁场上边界,但未进入磁场,PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
              (1)线框刚进入磁场时,BC两端的电势差;
              (2)导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小;
              (3)导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热。
            • 5. (重点班)如图所示,竖直放置的平行金属光滑导轨MN和PQ,相距L=0.40m,导轨上端接一电阻 R=1.5Ω,导轨处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.有质量m=0.02kg,阻值为r=0.5Ω的导体棒AB紧挨导轨,沿着导轨由静止开始下落,其他部分的电阻及接触电阻均不计.问:
              (1)导体棒AB在下落过程中,产生的感应电流的方向和AB棒受到的磁场力的方向.
              (2)导体棒能达到的最大速度是多少?
              (3)从静止释放到达最大速度过程中,若下降高度h=8m,则回路中产生的电能是多少?
            • 6. 如图所示,两根足够长的金属光滑导轨MN、PQ平行放置,导轨平面与水平面成θ=30°角,间距L=0.5m,导轨M、P两端接有阻值R=5Ω的电阻,质量m=0.2kg的金属棒ab垂直导轨放置,金属棒ab和导轨电阻均不计。整个装置放在磁感应强度B=2.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。金属棒ab由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时,通过电阻R上的电荷量q=2C.(取重力加速度g=10m/s2
              (1)金属棒ab匀速运动时的速度大小;
              (2)导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动时,这一过程中金属棒ab沿导轨平面运动的距离x和电阻R中产生的热量Q。
            • 7. 加试题如图所示,两根平行金属导轨MN、PQ相距d=1.0m,两导轨及它们所在平面与水平面的夹角均为α=30°,导轨上端跨接一阻值R=1.6Ω的定值电阻,导轨电阻不计。整个装置处于垂直两导轨所在平面且向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=1.0T.一根长度等于两导轨间距的金属棒ef垂直于两导轨放置(处于静止),且与导轨保持良好接触,金属棒ef的质量m1=0.1kg、电阻r=0.4Ω,到导轨最底端的距离s1=3.75m。另一根质量m2=0.05kg的绝缘棒gh,从导轨最底端以速度v0=10m/s沿两导轨上滑并与金属棒ef发生正碰(碰撞时间极短),碰后金属棒ef沿两导轨上滑s2=0.2m后再次静止,此过程中电阻R产生的焦耳热Q=0.2J.已知两棒(ef和gh)与导轨间的动摩擦因数均为μ=,取g=10m/s2,求:
              (1)绝缘棒gh在与金属棒ef碰前瞬间的速率v;
              (2)两棒碰后,安培力对金属棒ef做的功W以及碰后瞬间金属棒ef的加速度a的大小;
              (3)金属棒ef在导轨上运动的时间t。
            • 8. 如图所示,磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,阻值为1Ω的导体棒PQ在U形导轨上以10m/s的速度向右匀速滑动,两导轨间距为0.8m,外接电阻R=3Ω.则导体棒______端相当于电源的正极(选填“P”或“Q”),P、Q间电势差的大小为______V。
            • 9. 如图甲所示,两竖直放置的平行金属导轨,导轨间距L=0.50m,导轨下端接一电阻R=5Ω的小灯泡,导轨间存在一宽h=0.40m的匀强磁场区域,磁感应强度B按图乙所示规律变化,t=0时刻一金属杆自磁场区域上方以某一初速度沿导轨下落,t1时刻金属杆恰好进入磁场,直至穿越磁场区域,整改过程中小灯泡的亮度始终保持不变。已知金属杆的质量m=0.10kg,金属杆下落过程中始终保持水平且与导轨良好接触,不计金属杆及导轨的电阻,g取10m/s2.求:
              (1)金属杆进入磁场时的速度v;
              (2)图乙中t1的数值;
              (3)整个过程中小灯泡产生的总焦耳热Q。
            • 10. 如图甲所示,固定于水平面上的金属框架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中。t=0时,磁感应强度为B0,此时金属棒MN的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。已知金属棒MN的电阻为r,金属框架DE段的电阻为R,其他电阻不计。

              (1)若金属棒MN保持静止,磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,求回路中的感应电动势。
              (2)若磁感应强度B0保持不变,金属棒MN以速度v0贴着金属框架向右匀速运动,会产生感应电动势,相当于电源。用电池、电阻等符号画出这个装置的等效电路图,并求通过回路的电流大小。
              (3)若金属棒MN以速度v0贴着金属框架向右匀速运动,为使回路中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导B与t的关系式。
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