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考点:牛顿运动定律与电磁学综合

  • (2011年福州质检)如图9-3-15所示,两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,且都是足够长.两金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.回路总电阻为R,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中.现使杆ab受到F=5.5+1.25t(N)的水平外力作用,从水平导轨的最左端由静止开始向右做匀加速直线运动,杆cd也同时从静止开始沿竖直导轨向下运动.已知:l=2 m,mab=1 kg,mcd=0.1 kg,R=0.4 Ω,μ=0.5,g取10 m/s2.求:

    图9-3-15
    (1)磁感应强度B的大小;
    (2)cd杆下落过程达最大速度时,ab杆的速度大小.

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  • 如图所示,相互平行的两根金属导轨竖直放置,导轨间距l=20cm,两导轨顶端连接一开关S。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m =10g。整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。当ab棒由静止释放t = 0.8s后,突然接通开关S。不计导轨电阻,不计空气阻力,设导轨足够长。g取10m/s2。求:
    (1)ab棒的最大速度vm
    (2)ab棒的最终速度vt

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  • 竖直放置的平行金属板连接一恒定电压,两个电荷以相同的速率分别从极板边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场,恰好从板边缘射出电场.如图所示,不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,下列说法正确的是(      )
    A.两电荷的电荷量一定相等/ L5 X- U8 N- _3 @1 T% L! \9 j
    B.两电荷在电场中运动的时间相等: A ]3 T7 I$ _- [
    C.两电荷在电场中运动的加速度相等; S# @. F7 h( h: g( d
    D.两电荷离开电场时动能相等.; N* L" g- i" d# Z! d

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  • (10分) 如图所示,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θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强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;
    (3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
     

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  • 如图,光滑斜面的倾角为,斜面上放置一矩形导体线框边的边长为边的边长为,线框的质量为,电阻为,线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为,斜面上线(平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的边始终平行底边,则下列说法正确的是(   )
    A.线框进入磁场前运动的加速度为" _! C; U' C- S) f, c5 _
    B.线框进入磁场时匀速运动的速度为' Q9 i) g6 K( Q& P
    C.线框做匀速运动的总时间为$ C0 \& i, H$ H/ K6 j3 `. V$ X2 e
    D.该匀速运动过程产生的焦耳热为 R' C1 W% b: c% \

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  • 如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在它的左上方固定一直导线,导线与磁场垂直,若给导线通以垂直于纸面向里的电流,则 (     )
    A.磁铁对桌面压力增大/ _0 V! P. W# g& R. O8 _8 c0 L7 QB.磁场对桌面压力减小. I/ f5 L* H! D) h& \* W
    C.桌面对磁铁没有摩擦力3 W/ E5 X' B$ ^$ CD.桌面对磁铁摩擦力向右! f2 T- _1 W: F) g

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  • 两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和2均带正电.电荷量分别为q1和q2(q1>q2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示,若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力F为(不计重力及两小球间的库仑力)(  )
    A.F=(q1-q2)E
    7 K, I: Q' Y7 J* Y" Q) W- A
    B.F=(q1-q2)E3 ]3 Y! F& O, I: f+ W
    C.F=(q1+q2)E5 L! ]$ P) W: D. i, S! gD.F=(q1+q2)E: B$ ]' c# j% ?. Q! @# W% W" Y

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  • 如图12所示,一个半径为R的绝缘光滑半圆环,竖直放在场强为E的匀强电场中,电场方向竖直向下.在环壁边缘处有一质量为m,带有正电荷q的小球,由静止开始下滑,求小球经过最低点时对环底的压力.

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  • 如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则(    )

    A 若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于T0
    B 若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将小于T0
    C 若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将大于T0
    D 若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将小于T0

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  • 某仪器内部电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上)。当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上,则下列说法正确的是
    A.当汽车加速前进时,甲灯亮; `, K# Y1 R" J4 f/ i; `
    B.当汽车加速前进时,乙灯亮$ A8 Z( E9 ]. L6 X
    C.当汽车刹车时,乙灯亮" M! c/ `$ b. R2 j h, F! O
    D.当汽车刹车时,甲、乙灯均不亮, W& c& G# e' P" h, ^, V

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