如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L,在M、P點(diǎn)和N、Q點(diǎn)間各連接一個(gè)阻值恒為R的同樣的燈泡,在兩導(dǎo)軌間的矩形efgh區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面的豎直向下、寬為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,且磁場(chǎng)區(qū)域可以移動(dòng)。一電阻也為R、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場(chǎng)左邊的導(dǎo)軌上,離燈泡L1足夠遠(yuǎn)?,F(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)在導(dǎo)軌間以恒定速度v0向左移動(dòng),當(dāng)棒ab剛處于磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)兩燈泡恰好正常工作,棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求:
(1)求燈泡的額定電流I額和額定功率P額分別是多少?
(2)求在磁場(chǎng)區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中棒ab產(chǎn)生的熱量Q。
(3)若取走導(dǎo)體棒ab,保持磁場(chǎng)不移動(dòng)(仍在矩形efhg區(qū)域),而是磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,為保證燈泡L1和L2都不會(huì)燒壞且有電流通過,試求磁感應(yīng)強(qiáng)度減小到零的最短時(shí)間tmin。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;電磁感應(yīng)過程中的電路類問題;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:19引用:2難度:0.5
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1.如圖所示,電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成,窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi),AB、CD等長(zhǎng)且與EF、GH均相互平行,BE、GD等長(zhǎng)、共線,且均與AB垂直,窄軌間距為
,寬軌間距為L(zhǎng)。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,棒長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時(shí)b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置,a棒從AB段某位置以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),且a棒距窄軌右端足夠遠(yuǎn),寬軌EF、GH足夠長(zhǎng)。下列判斷正確的是( )L2A.a(chǎn)棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),b棒的加速度大小為 B2L2v03mRB.經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間,a棒的速度為 45v0C.整個(gè)過程中通過回路的電荷量為 4mv05BLD.整個(gè)過程中b棒產(chǎn)生的焦耳熱為 115mv20發(fā)布:2024/12/20 1:30:2組卷:335引用:3難度:0.3 -
2.如圖所示,兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,邊長(zhǎng)為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無初速度釋放,在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時(shí)的速度大小均為v=
,忽略空氣阻力,導(dǎo)體框在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),則( ?。?/h2>2gh2A.兩虛線的距離為 h74B.導(dǎo)體框在穿越磁場(chǎng)的過程中,產(chǎn)生的焦耳熱為4mgh C.導(dǎo)體框的ab邊與虛線1重合時(shí),其克服安培力做功的功率大小為 B2h3grD.導(dǎo)體框從ab邊與虛線1重合到cd邊與虛線1重合時(shí)所用的時(shí)間為 B2h3mgr-h2g發(fā)布:2024/12/19 8:30:1組卷:346引用:2難度:0.4 -
3.某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對(duì)英國(guó)偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩,在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的簡(jiǎn)單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識(shí),圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上,在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿,與導(dǎo)軌交于M、N兩點(diǎn),且MN間的距離為L(zhǎng)0,導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的,單位長(zhǎng)度的電阻均為R0。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在外力作用下,導(dǎo)體棒由MN處運(yùn)動(dòng)到虛線位置(導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直),該過程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中( ?。?br />
A.導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變 B.導(dǎo)體棒所受的安培力恒定不變 C.整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為 B2L20v04R0D.外力做的功為 +B2L20v04R03398mv20發(fā)布:2024/12/20 12:0:2組卷:76引用:1難度:0.4
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