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:0.4 引用次数:363 题号:6281459
如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨相距为,导轨平面与水平面夹角为,导轨电阻不计.磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为的金属棒垂直于放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为、电阻为。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中为一电阻箱,已知灯泡的电阻,定值电阻,调节电阻箱使,重力加速度为,闭合开关,现将金属棒由静止释放,求:

)金属棒下滑的最大速度
)当金属棒下滑距离为时速度恰好达到最大,则金属棒由静止开始下滑的过程中,整个电路产生的电热;
)改变电阻箱的值,当为何值时,金属棒达到匀速下滑时消耗的功率最大。

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【推荐1】如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面上,阻值为R的定值电阻与导轨的MP端相连,和导轨垂直,平行导轨的间距为L,导轨电阻不计穿过导轨平面的磁场方向垂直导轨平面向上,磁感应强度的大小B随着时间t变化的图像如图乙所示,质量为m、长度为L电阻值为的金属杆垂直于导轨放置并且和导轨接触良好,杆之间距离为d。现在杆的中点处系一根不可伸长的轻绳,绳子跨过定滑轮与一质量为m的物块相连接,滑轮左侧轻绳与导轨平面保持平行,已知在时间内,金属杆在水平外力下作用下保持静止状态。时刻撤去外力,金属杆从静止开始运动,当物块下落的高度为h时,物块达到最大速度,重力加速度为g。求
(1)写出水平外力F随时间t的变化关系式
(2)从时刻开始到物块达到最大速度时间内,通过电阻R的电荷量
(3)从时刻开始到物块达到最大速度时间内,电阻R所产生的热量
(4)物块下落h高度的过程中所经历的时间。
2021-07-12更新 | 1659次组卷
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【推荐2】上海世博会某国家馆内,有一“发电”地板,利用游人走过此处,踩踏地板发电.其原因是地板下有一发电装置,如图甲所示,装置的主要结构是一个截面半径为r、匝数为n的线圈,紧固在与地板相连的塑料圆筒P上.磁场的磁感线沿半径方向均匀分布,图乙为横截面俯视图.轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k的复位弹簧(图中只画出其中的两个).当地板上下往返运动时,便能发电.若线圈所在位置磁感应强度大小为B,线圈的总电阻为R0,现用它向一个电阻为R的小灯泡供电.为了便于研究,将某人走过时地板发生的位移—时间变化的规律简化为图丙所示.(取地板初始位置x=0,竖直向下为位移的正方向,且弹簧始终处在弹性限度内.)

(1)取图乙中逆时针方向为电流正方向,请在图丁所示坐标系中画出线圈中感应电流i随时间t变化的图线,并标明相应纵坐标.要求写出相关的计算和判断过程;
(2)t时地板受到的压力;
(3)求人踩踏一次地板所做的功.
2019-10-26更新 | 668次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】如图所示,两条足够长的平行金属导轨PQ、EF倾斜放置,间距为L,与水平方向夹角为θ。导轨的底端接有阻值为R电阻,导轨光滑且电阻不计。现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为B,金属杆ab长也为L,质量为m,电阻为r,置于导轨底端。给金属杆ab一平行导轨向上的初速度v0,经过一段时间后返回底端时已经匀速。金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求
(1)金属杆ab刚向上运动时,流过电阻R的电流方向;
(2)金属杆ab返回时速度大小及金属杆ab从底端出发到返回底端电阻R上产生的焦耳热;
(3)金属杆ab从底端出发到返回底端所需要的时间。
2018-03-31更新 | 371次组卷
共计 平均难度:一般