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2020高考物理 考前冲刺Ⅱ专题11 电磁场中的单杆模型

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2020高考物理 考前冲刺Ⅱ专题11 电磁场中的单杆模型2020考前冲刺物理如图7.01所示,,电压表与电流表的量程分别为0~10V和0~3A,电表均为理想电表。导体棒ab与导轨电阻均不计,且导轨光滑,导轨平面水平,ab棒处于匀强磁场中。(1)当变阻器R接入电路的阻值调到30,且用=40N的水平拉力向右拉ab棒并使之达到稳定速度时,两表中恰好有一表满偏,而另一表又能安全使用,则此时ab棒的速度是多少?(2)当变阻器R接入电路的阻值调到,且仍使ab棒的速度达到稳定时,两表中恰有一表满偏,而另一表能安全使用,则此时作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大?解析:(1)假设电流...

2020高考物理 考前冲刺Ⅱ专题11 电磁场中的单杆模型
2020考前冲刺物理如图7.01所示,,电压 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 与电流表的量程分别为0~10V和0~3A,电表均为理想电表。导体棒ab与导轨电阻均不计,且导轨光滑,导轨平面水平,ab棒处于匀强磁场中。(1)当变阻器R接入电路的阻值调到30,且用=40N的水平拉力向右拉ab棒并使之达到稳定速度时,两表中恰好有一表满偏,而另一表又能安全使用,则此时ab棒的速度是多少?(2)当变阻器R接入电路的阻值调到,且仍使ab棒的速度达到稳定时,两表中恰有一表满偏,而另一表能安全使用,则此时作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大?解析:(1)假设电流表指针满偏,即I=3A,那么此时电压表的示数为U==15V,电压表示数超过了量程,不能正常使用,不合题意。因此,应该是电压表正好达到满偏。当电压表满偏时,即U1=10V,此时电流表示数为设a、b棒稳定时的速度为,产生的感应电动势为E1,则E1=BLv1,且E1=I1(R1+R并)=20Va、b棒受到的安培力为F1=BIL=40N解得(2)利用假设法可以判断,此时电流表恰好满偏,即I2=3A,此时电压表的示数为=6V可以安全使用,符合题意。由F=BIL可知,稳定时棒受到的拉力与棒中的电流成正比,所以。如图7.02甲所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽为L=0.50m。一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。ab棒的电阻为R=0.10Ω,其他各部分电阻均不计。开始时,磁速运动的加速度及ab棒与导轨间的滑动摩擦力。(2)若从t=0开始,使磁感应强度的大小从B0开始使其以=0.20T/s的变化率均匀增加。求经过多长时间ab棒开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?(ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)如图7.03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=37°角,下端连接阻值为R的电阻。匀速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;⑥⑦由⑥、⑦两式解得⑧磁场方向垂直导轨平面向上。如图7.04所示,边长为L=2m的正方形导线框ABCD和一金属棒MN由粗细相同的同种材料制成,每米长电阻为R0=1/m,以导线框两条对角线交点O为圆心,半径r=0.5m的匀强磁场区域的磁感应强度为B=0.5T,方向垂直纸面向里且垂直于导线框所在平面,金属棒MN与导线框接触良好且与对角线AC平行放置于导线框上。若棒以v=4m/s的解析:(1)棒MN运动至AC位置时,棒上感应电动势为如图7.05所示,足够长金属导轨MN和PQ与R相连,平行地放在水平桌面上。质量为m的金属杆ab可以无摩擦地沿导轨运动。导轨与ab杆的电阻不计,导轨宽度为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面。现给金属杆ab一个瞬时冲量I0,使ab杆向右滑行。(1)回路最大电流是多少?(2)当滑行过程中电阻上产生的热量为Q时,杆ab的加速度多大?由题可知金属杆作减速运动,刚开始有最大速度时有最大,所以回路最大电流:(2)设此时杆的速度为v,由动能定理有:而Q=而所以有又其中x为杆滑行的距离所以有。如图7.06所示,光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距l,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场,磁感强度为B。一质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计)。求:(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度;(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能;(2)由能量守恒可得:解得:(3)设棒刚进入磁场时速度为v由:棒在进入磁场前做匀加速直线运动,在磁场中运动可分三种情况讨论:①若(或),则棒做匀速直线运动;②若(或),则棒先加速后匀速;③若(或),则棒先减速后匀速。
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分类:高中物理
上传时间:2022-01-20
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