高中物理日光灯镇流器的作用和原理试题

如图所示，倾角=30^o、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。一根质量m=0.2kg，电阻R=l的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上．使ab棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中ab棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度g取10m/s²。求： 

（1）若牵引力恒定，请在答题卡上定性画出ab棒运动的v—t图象；
（2）若牵引力的功率P恒为72W，则ab棒运动的最终速度v为多大?
（3）当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力，从撤去牵引力到ab棒的速度为零，通过ab棒的电量q=0.48C，则撤去牵引力后ab棒滑动的距离s多大?

有一种试验阶段的超导电磁推进船。它取消了传统的螺旋桨，是船舶推进的重大革新，其原理如图所示，强磁场方向竖直向，在垂直于船身方向两边安装正负电极，电极都在海水里。当电源接通时海水中产生垂直于船体方向的强电流，其在磁场作用下产生推力F="50" N，推动船体运动。如磁感应强度B="5" T（看作匀强磁场），水通道宽L="0.5" m，设电源接通时回路的电阻为R=5Ω。求：

（1）结合题中的原理图说明船的运动方向；
（2）通过电源的电流I；
（3）电源两端的路端电压U。

如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为S的小喷口，喷口离地的高度为h，管道中有一绝缘活塞，在活塞的中部嵌有金属棒，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，当棒中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞以某一速度向右匀速推动液体，液体以不变的速度v源源不断地沿水平方向射出。若液体的密度为ρ，重力加速度为g，不计所有阻力。求
（1）液体落地点离喷口的水平距离x；
（2）该装置的功率；
（3）磁感应强度B的大小。

(16分)如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l，导轨上端接有电阻R和一个理想电流表，导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界，磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m、电阻为r的金属杆MN，从距磁场上边界h处由静止开始沿着金属导轨下落，金属杆进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：

（1）磁感应强度B的大小；
（2）电流稳定后金属杆运动速度的大小；
（3）金属杆刚进入磁场时，M、N两端的电压大小。

如图，靠正电荷导电的矩形薄片长l=4.0×10^-2m，高h=1.0×10^-2m；匀强磁场垂直于薄片向外，磁感应强度B=2.0T.若P、Q间通入I=3.0A电流后，M、N间产生稳定的电势差，薄片内正电荷定向移动的平均速率v=5.0×10^-4m/s。

（1）求矩形薄片受的安培力大小
（2）判断M、N电势的高低并求出M、N间的电压。

如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I．下列说法正确的是

A．O点的磁感应强度为零

B．a、b两点磁感应强度的大小Ba>Bb

C．a、b两点的磁感应强度相同

D．n中电流所受安培力方向由P指向Q

如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。 在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是

A．方向垂直斜面向上	B．方向垂直斜面向下
C．方向竖直向上	D．方向竖直向下

如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为N的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当线圈中通有电流I（方向如图）时，发现天平的右端低左端高，下列哪些调解方案可以使天平水平平衡(     )

A．仅减小电流大小

B．仅增长线框的宽度l

C．仅减轻左盘砝码的质量

D．仅增加线圈的匝数

利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度。其中2为力敏传感器，3为数字电压表，5为底部长为L的线框。当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U与所加外力F成正比，即U=KF，式中K为比例系数。用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源。当线框中电流为零时，输出电压为U₀ ；当线框中电流为I时，输出电压为U ，则磁感应强度的大小为 （    ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，在方向竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨CD、EF.导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为μ.先从t＝0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即：I＝kt，其中k为衡量．若金属棒与导轨始终垂直，则关于金属棒的运动情况正确的是(　　)

A．金属棒先做加速运动，最后匀速运动
B．金属棒先做加速运动，再做减速运动，最后匀速运动
C．金属棒先做加速运动，再做减速运动，最后静止
D．以上说法均不正确

如图所示，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面．一质量为m的金属棒以初速度v₀沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与棒的电阻不计．下列说法正确的是(　　)

A．回到出发点的速度v大于初速度v0

B．上升过程通过R的最大电流小于下落过程通过R的最大电流

C．上升过程电阻R上产生的热量大于下落过程电阻R上产生的热量

D．上升过程所用时间大于下落过程所用的时间

两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37°，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是

A．ab杆所受拉力F的大小为mgtan37°

B．回路中电流为

C．回路中电流的总功率为mgv sin37°

D．m与v大小的关系为m＝

如图所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，导体棒处于静止状态，则(　　)

A．导体棒中的电流方向从b流向a

B．导体棒中的电流大小为

C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大

D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大

小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示．在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的读数为G₁，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计．直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R.若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的读数为G₂，铜条在磁场中的长度为L.

(1)判断铜条所受安培力的方向，并说明G₁和G₂哪个大；
(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小．

如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采取下列四种办法，其中不正确的是(       )

A．增大电流I

B．增加直导线的长度

C．使导线在纸面内顺时针转30°

D．使导线在纸面内逆时针转60°