组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 电磁感应 > 电磁感应中的能量转化 > 电磁感应与电路的综合问题
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:199 题号:12279991
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MNPQ平行固定放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为LMP两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的粗细均匀金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆ab的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆ab接触良好,重力加速度大小为g。已知金属杆沿导轨下滑时间为t时,金属杆沿导轨下滑的位移大小为x,速度大小为v
(1)求t时刻末金属杆中产生的电动势和电阻上的发热功率;
(2)若在同一时间t内,电阻上产生的热量与一恒定电流I0在该电阻上产生的热量相同,求该恒定电流I0的表达式。

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【推荐1】如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈的总电阻为1,外接电阻,匀强磁场的磁感应强度,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时求:

(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式?
(2)线圈转过时电动势的瞬时值多大?
(3)电路中,电压表和电流表的示数各是多少?
2012-06-11更新 | 948次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】如图所示,两根等高光滑的四分之一圆弧形轨道与一足够长水平轨道相连,圆弧的半径为R0、轨道间距为L1=1m,轨道电阻不计。水平轨道处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B1=1T,圆弧轨道处于从圆心轴线上均匀向外辐射状的磁场中,如图所示。在轨道上有两长度稍大于L1、质量均为m=2kg、阻值均为R=0.5Ω的金属棒ab,金属棒b通过跨过定滑轮的绝缘细线与一质量为M=1kg、边长为L2=0.2m、电阻r=0.05Ω的正方形金属线框相连。金属棒a从轨道最高处开始,在外力作用下以速度v0=5m/s沿轨道做匀速圆周运动到最低点MN处,在这一过程中金属棒b恰好保持静止。当金属棒a到达最低点MN处被卡住,此后金属线框开始下落,刚好能匀速进入下方h=1m处的水平匀强磁场B3中,。已知磁场高度H>L2,忽略一切摩擦阻力,重力加速度为g=10m/s2,求:
(1)辐射磁场在圆弧处磁感应强度B2的大小;
(2)从金属线框开始下落到进入磁场前,金属棒a上产生的焦耳热Q
(3)若在线框完全进入磁场时剪断细线,线框在完全离开磁场B3时刚好又达到匀速,已知线框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q1=10.875J,则磁场的高度H为多少。
2022-12-09更新 | 576次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
真题 名校
【推荐3】如图所示,足够长的光滑金属导轨,宽L=0.5m,电阻不计。左端接一个电动势为3V的电源,整个装置处于匀强磁场中。现闭合电键S,质量0.1kg的金属榨ab由静止开始运动,回路的电流逐渐减小,稳定后感应电动势为E,回路的电流为0。从闭合电键到逐渐稳定的过程中,电源提供的能量Es=10J,电源、导体棒产生的焦耳热分别是Q1=0.5J,Q2=4.5J。
(1)求内阻r和电阻R的阻值之比;
(2)求导体棒稳定时的速度和匀强磁场磁感应强度;
(3)分析电键闭合后导体棒的运动情况和能量的转化关系。
2020-07-10更新 | 1386次组卷
共计 平均难度:一般