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7.【2013·四川省雅安市高三第三次诊断考试】如图所示,顶角为90°的“∨”型光滑金属导轨MON固定在倾角为θ的绝缘斜面上,M、N连线平行于斜面底端,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离L=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向垂直于斜面向下的匀强磁场中。一根质量m=0.4kg,粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒ab,受到平行于斜面向上且垂直于ab的变力F作用,以速度v=2m/s沿导轨向下匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,从导体棒在MN时开始计时,
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(1)t=0时,F=0,求斜面倾角θ; (2)求0.2s内通过导体棒的电荷量q;
(3)求导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。
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因安培力的大小F安与位移x成线性关系,故通过导轨过程中导体棒所受安培力的平均值
F安?2?0N?1N 2L?1J 2产生的焦耳热Q?F安?18.【2013·四川省成都外国语学校高三下学期考前模拟】如图(a)所示的轮轴,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动。轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端,将质量为M的重物由静止释放,重物最终能匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦。
(1)重物匀速下降的速度v的大小是多少?
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(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出v-M实验图线。图(b)中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线,试根据实验结果计算B1和B2的比值。
(3)若M从静止到匀速的过程中一目下降的高度为h,求这一过程中R上产生的焦耳热。
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考点:导体切割磁感线时的感应电动势;共点力平衡的条件及其应用;安培力;电磁感应中的能量转化.
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