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题文

如下图(a)所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B,在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如下图(b)所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。已知ab棒和cd棒的质量均为m、电阻均为R,区域Ⅱ沿斜面的长度为2L,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ,重力加速度为g。求:

(1)通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向
(2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率和热量
(3)ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的的电量

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 法拉第电磁感应定律
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如图, 的三个顶点的坐标分别为O(0,0)、A(L,0)、C(0, L),在区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。在t=0时刻,同时从三角形的OA边各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m,电荷量均为q的带正电粒子射入磁场,已知在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴。不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用。

(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子,先后从OC边上的同一点P(P点图中未标出)射出磁场,求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系;
(3)从OC边上的同一点P射出磁场的这两个粒子经过P点的时间间隔与P点位置有关,若该时间间隔最大值为,求粒子进入磁场时的速度大小。

如图所示,粗糙斜面倾角θ=37°,斜面宽a为3 m,长b为4 m.质量为0.1 kg的小木块从斜面A点静止释放,释放同时用与斜面底边BC平行的恒力F推该小木块,小木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。

(1)若F大小为0,求木块到达底边所需的时间t1
(2)若木块沿斜面对角线从点A运动到点C,求力F的大小及A到C所需时间t2

装有装饰材料的木箱A质量为50kg,放在水平地面上,要将它运送到90m远的施工现场。如果用450N的水平恒力使A从静止开始运动,进过6s可达施工现场。
(1)求木箱与地面间的动摩擦因数;
(2)若用大小为450N,方向与水平方向夹角α斜向上的拉力拉木箱A从静止开始运动,使木箱A能够到达90m远的施工现场,拉力至少做多少功?(运动过程中动摩擦因数处处相同,结果保留2位数字)。

如图所示,矩形区域abcdef分成边长均为L的正方形区域,左侧为匀强电场区域,电场强度为E,方向竖直向上。右侧是匀强磁场,方向垂直于纸面向外,be为其分界线。一质量为m,电荷量为e的电子(重力不计)从a点水平向右射入匀强电场中,从be中点进入磁场。求:

(1)电子射入电场的初速度;
(2)若要使电子只能从bc边射出磁场,磁感应强度应该满足的条件。

如图所示,左端接有阻值为R的电阻。一质量m,长度L的金属棒MN放置在导轨上,棒的电阻为r,整个装置置于竖直向上的如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做加速运动。若保持外力的功率P不变,经过时间t导体棒最终做匀速运动。求:

(1)导体棒匀速运动时的速度;
(2)t时间内回路中产生的焦耳热。

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