高中物理

如图所示是利用高频交流焊接自行车零件的原理图,其中外圈A是通过高频交流电的线圈,B是自行车的零件,a是待焊接的接口,焊口两端接触在一起。当A中通有交变电流时,B中会产生感应电流,使得接口处的金属融化而焊接起来

问:(1)为什么在其他条件不变的情况下,交变电流的频率越高,焊接得越快?
(2)为什么焊接过程中,接口a处已经融化而零件的其他部分并不很热?

  • 更新:2020-03-18
  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图22所示,M、N是水平放置的很长的平行金属板,两板间有垂直于纸面沿水平方向的匀强磁场,其磁感应强度大小为B=0.25T,两板间距d=0.4m,在M、N板间右侧部分有两根无阻导线P、Q与阻值为0.3的电阻相连。已知MP和QN间距离相等且等于PQ间距离的一半,一根总电阻为r=0.2均匀金属棒ab在右侧部分紧贴M、N和P、Q无摩擦滑动,忽略一切接触电阻。现有重力不计的带正电荷q=1.6×109C的轻质小球以v0=7m/s的水平初速度射入两板间恰好能做匀速直线运动,则:
(1)M、N间的电势差应为多少?
(2)若ab棒匀速运动,则其运动速度大小等于多少?方向如何?
(3)维持棒匀速运动的外力为多大?

  • 更新:2020-03-18
  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示,在金属线框被拉出的过程中。
⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
⑵写出水平力F随时间变化的表达式;
⑶已知在这5s内力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?

 

来源:电磁感应综合
  • 更新:2020-03-18
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如图所示,MNPQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良好.两导轨处在同一水平面内,并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界).导体棒ab与导轨始终保持良好接触,并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动.已知在导体棒运动的过程中,弹簧始终处于弹性限度内.磁感应强度的大小为B,方向如图.当导体棒运动到O点时,弹簧恰好处于原长,导轨和导体棒单位长度的电阻均为r,导体棒ab的质量为m.求:
(1)导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电流大小;
(2)弹簧的劲度系数k
(3)从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中,导体棒ab中产生的热量.

  • 更新:2020-03-18
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(16分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两光滑平行导轨PQMN,导轨的电阻不计,间距为d = 0.5m,PM两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B = 0.2T的匀强磁场中.电阻均为r = 0.1Ω、质量分别为m1 = 0.3kg和m2 = 0.5kg的两金属棒abcd平行的搁在导轨上,现固定棒ab,让cd在水平恒力F = 0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:
(1)cd棒两端哪端电势高;
(2)当电压表的读数为U = 0.2V时,cd棒受到的安培力多大;
(3)棒cd能达到的最大速度vm

 

来源:
  • 更新:2020-03-18
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如图所示,一矩形金属框架与水平面成=37°角,宽L =0.4m,上、下两端各有一个电阻R0 =2Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T.ab为金属杆,与框架良好接触,其质量m=0.1Kg,杆电阻r=1.0Ω,杆与框架的动摩擦因数μ=0.5.杆由静止开始下滑,在速度达到最大的过程中,上端电阻R0产生的热量Q0="0." 5J.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)流过R0的最大电流;
(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离;
(3)在时间1s内通过杆ab横截面积的最大电量.

  • 更新:2020-03-18
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洛伦兹力演示仪是由励磁线圈(也叫亥姆霍兹线圈)、洛伦兹力管和电源控制部分组成的。励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈,它能够在两线圈之间产生匀强磁场。洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪,能够连续发射出电子,电子在玻璃泡内运动时,可以显示出电子运动的径迹。其结构如图所示。
(1)给励磁线圈通电,电子枪垂直磁场方向向左发射电子,恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹,则励磁线圈中的电流方向是顺时针方向还是逆时针方向?
(2)两个励磁线圈中每一线圈为N = 140匝,半径为R =" 140" mm,两线圈内的电流方向一致,大小相同为I = 1.00A,线圈之间距离正好等于圆形线圈的半径,在玻璃泡的区域内产生的磁场为匀强磁场,其磁感应强度(特斯拉)。灯丝发出的电子经过加速电压为U=125V的电场加速后,垂直磁场方向进入匀强磁场区域,通过标尺测得圆形径迹的直径为D = 80.0mm,请估算电子的比荷。(答案保留2位有效数字)
(3)为了使电子流的圆形径迹的半径增大,可以采取哪些办法?

来源:
  • 更新:2020-03-18
  • 题型:未知
  • 难度:未知

(共16分)如图所示,MNPQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计. 导轨所在平面与磁感庆强度B=5.0T的匀强磁场垂直。质量m=6.0×102kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻R1R2。重力加速度取10m/s2,且导轨足够长,若使金属杆ab从静止开始下滑,求:
(1)杆下滑的最大速率vm
(2)稳定后整个电路耗电的总功率P
(3)杆下滑速度稳定之后电阻R2两端的电压U.

来源:
  • 更新:2020-03-18
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甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流.电路中电灯的电阻R1="6.0" Ω,定值电阻R="2.0" Ω,AB间电压U="6.0" V.开关S原来闭合,电路处于稳定状态.在t1=1.0×10-3 s时刻断开开关S,此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化图线如图乙所示.

图甲

图乙
(1)求出线圈L的直流电阻RL
(2)在图甲中用箭头标出断开开关后瞬间通过电灯R1的电流方向;
(3)在t2=1.6×10-3 s时刻,线圈L中的感应电动势的大小是多少?

来源:电磁感应综合测试
  • 更新:2020-03-18
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如下图,在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为l.匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B.两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们的质量和电阻分别为m1、m2和R1、R2.两杆与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数皆为μ.已知杆1被外力拖动,以恒定的速度v0沿导轨运动;达到稳定状态时,杆2也以恒定速度沿导轨运动,导轨的电阻可忽略.求此时杆2克服摩擦力做功的功率.

来源:电磁感应综合测试
  • 更新:2020-03-18
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半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B="0.2" T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a="0.4" m,b="0.6" m,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0="2" Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.
(1)若棒以v0="5" m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO′的瞬间(如下图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流;

(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为,求L1的功率.

来源:电磁感应综合测试
  • 更新:2020-03-18
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如图3-6-14所示,在倾角为30°的斜面上,固定两条无限长的平行光滑导轨,一个匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度B="0.4" T,导轨间距L="0.5" m.两根金属棒ab、cd平行地放在导轨上,金属棒质量mab="0.1" kg,mcd="0.2" kg,两金属棒总电阻r="0.2" Ω,导轨电阻不计.现使金属棒ab以v="1.5" m/s的速度沿斜面向上匀速运动,求:

图3-6-14
(1)金属棒cd的最大速度;
(2)在cd有最大速度时,作用在金属棒ab上的外力做功的功率.

来源:电磁感应综合测试
  • 更新:2020-03-18
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如图12-12所示,有一弯成θ角的光滑金属导轨POQ,水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置,金属棒从O点开始以加速度a向右运动,求t秒末时,棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是____________________.

图12-12

来源:电磁感应综合测试
  • 更新:2020-03-18
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电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成.起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环.导电环所用的材料单位长度的电阻R=0.125π Ω/m,从中心向外第n个同心圆环的半径为rn=(2n-1)r1(n为正整数且n≤7),已知r1="1.0" cm.当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,已知该磁场的磁感应强度B的变化率为,忽略同心导电圆环电流之间的相互影响.
(1)求出半径为rn的导电圆环中产生的感应电动势瞬时表达式;
(2)半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值I1m是多大?(计算中可取π2=10)
(3)若不计其他损失,所有导电圆环的总功率P是多大?

来源:电磁感应综合测试
  • 更新:2020-03-18
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在水平面上平行放置着两根长度均为L的金属导轨MN和PQ,导轨间距为d,导轨和电路的连接如图12-64所示.在导轨的MP端放置着一根金属棒,与导轨垂直且接触良好.空间中存在竖直向上方向的匀强磁场,磁感应强度为B.将开关S1闭合,S2断开,电压表和电流表的示数分别为U1和I1,金属棒仍处于静止状态;再将开关S2闭合,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,金属棒在导轨上由静止开始运动,运动过程中金属棒始终与导轨垂直.设金属棒的质量为m,金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势,重力加速度为g.求:

图12-64
(1)金属棒到达NQ端时的速度大小;
(2)金属棒在导轨上运动的过程中,电流在金属棒中产生的热量.

来源:电磁感应综合测试
  • 更新:2020-03-18
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高中物理研究电磁感应现象综合题