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1如图(a)所示,斜面倾角为37,一宽为d0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一长方形金属线框,线框沿斜面下滑,下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为零势能面,从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中,线框的机械能E和位移s之间的关系如图(b)所示,图中、均为直线段。已知线框的质量为m0.1kg,电阻为R0.06,重力加速度取g10m/s2,sin370.6,cos370.8。(1)求金属线框与斜面间的动摩擦因数;(2)求金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间t;(3)求金属线框穿越磁场的过程中,线框中产生焦耳热的最大功率Pm;(4)请在图(c)中定性地画出:在金属线框从开始运动到完全穿出磁场的过程中,线框中感应电流I的大小随时间t变化的图像。2如图13所示,光滑、足够长、不计电阻、轨道间距为l的平行金属导轨MN、PQ,水平放在竖直向下的磁感应强度不同的两个相邻的匀强磁场中,左半部分为匀强磁场区,磁感应强度为B1;右半部分为匀强磁场区,磁感应强度为B2,且B1=2B2。在匀强磁场区的左边界垂直于导轨放置一质量为m、电阻为R1的金属棒a,在匀强磁场区的某一位置,垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻为R2的金属棒b。开始时b静止,给a一个向右冲量I后a、b开始运动。设运动过程中,两金属棒总是与导轨垂直。(1)求金属棒a受到冲量后的瞬间通过金属导轨的感应电流;(2)设金属棒b在运动到匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度,求金属棒b在匀强磁场区中的最大速度值;(3)金属棒b进入匀强磁场区后,金属棒b再次达到匀速运动状态,设这时金属棒a仍然在匀强磁场区中。求金属棒b进入匀强磁场区后的运动过程中金属棒a、b中产生的总焦耳热。 3.如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R112R,R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,两平行刘轨老师道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。(3)当导体棒进入磁场II时,施加一竖直向上的恒定外力F=mg的作用,求导体棒ab从开始进入磁场II到停止运动所通过的距离和电阻R2上所产生的热量。4如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成 = 30角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。 当R = 0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向; 求金属杆的质量m和阻值r; 当R = 4时,求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。5如下图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,与横坐标x的关系如下图2所示,图线是双曲线(坐标轴是渐进线);顶角=45的光滑金属长导轨 MON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。已知t=0时,导体棒位于顶角O处;导体棒的质量为m=2kg;OM、ON接触处O点的接触电阻为R=0.5,其余电阻不计;回路电动势E与时间t的关系如图3所示,图线是过原点的直线。求:(1)t=2s时流过导体棒的电流强度I2的大小;(2)12s时间内回路中流过的电量q的大小;(3)导体棒滑动过程中水平外力F(单位:N)与横坐标x(单位:m)的关系式。 图1 图2 图36 如图所示,是磁流体动力发电机的工作原理图 一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管,其宽度为a,高度为b,其内充满电阻率为的水银,由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面,实际流体的运动非常复杂,为简化起见作如下假设:a.尽管流体有粘滞性,但整个横截面上的速度均匀;b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比;c.导体的电阻:R=lS,其中、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积;d.流体不可压缩若由铜组成的前后两个侧面外部短路,一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域,磁感强度为B(如图)(1)写出加磁场后,两个铜面之间区域的电阻R的表达式(2)加磁场后,假设新的稳定速度为v,写出流体所受的磁场力F与v关系式,指出F的方向(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式(用v0、p、L、B、表示);(4)为使速度增加到原来的值v0,涡轮机的功率必须增加,写出功率增加量的表达式(用v0、a、b、L、B和表示)。7如图所示,四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上,间距为h。在、两区间分布着完全相同,方向水平向内的磁场,磁场大小按B-t图变化(图中B0已知)。现有一个长方形金属线框ABCD,质量为m,电阻为R,AB=CD=L,AD=BC=2h。用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂着,AB边恰好在区的中央。t0(未知)时刻细线恰好松弛,之后剪断细线,当CD边到达M3N3时线框恰好匀速运动。(空气阻力不计,g取10m/s2)(1)求t0的值;(2)求线框AB边到达M2N2时的速率;(3)从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的电能为多大?8.如图所示,正方形单匝均匀线框abcd,边长L0.4m,每边电阻相等,总电阻R0.5。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P。物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角=30,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场,上边界和下边界都水平,两边界之间距离也是L0.4m。磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小B0.5T。现让正方形线框的cd边距上边界的正上方高度h0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能以v3m/s的速度进入匀强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度g10m/s2,不计空气阻力。(1) 线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d间的电压是多大?(2) 线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?(3) 在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F,使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?c abhLLBdP9.如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离为L。其电阻不计,两导轨及其构成的平面与水平面成角,两根用细线连接的金属杆ab、cd分别垂直导轨放置,平行斜面向上的外力F作用在杆ab上,使两杆静止,已知两金属杆ab、cd的质量分别为m和2m,两金属杆的电阻都为R,并且和导轨始终保持良好接触,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。某时刻将细线烧断,保持杆ab静坐不动,求:细线烧断后外力F的最小值和最大值;设细线烧断后cd杆到达最大速度前杆ab产生的电热为Q,求cd杆到达最大速度前经过的位移s。 10如图所示,足够长的金属导轨MN、PQ平行放置,间距为L,与水平面成角,导轨与定值电阻R1和R2相连,且R1 = R2 = R,R1支路串联开关S,原来S闭合匀强磁场垂直导轨平面向上,有一质量为m、有效电阻也为R的的导体棒ab与导轨垂直放置,它与导轨的接触粗糙且始终接触良好,现让导体棒ab从静止开始释放,沿导轨下滑,当导体棒运动达到稳定状态时速率为V,此时整个电路消耗的电功率为重力功率的已知重力加速度为g,导轨电阻不计,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小和达到稳定状态后导体棒ab中的电流强度I;(2)如果导体棒ab从静止释放沿导轨下滑x距离后运动达到稳定状态,在这一过程中回路中产生的电热是多少?(3)导体棒ab达到稳定状态后,断开开关S,从这时开始导体棒ab下滑一段距离后,通过导体棒ab横截面的电量为q,求这段距离是多少?严格执行现金管理制度和现金使用范围,遵守银行结算制度,现金银行存款按时间顺序逐笔登记,每日结出余额现金当日核对,银行存款月终必须与银行核对,做到日清月结。5
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