高中物理日光灯镇流器的作用和原理综合题

如图所示，有一磁感强度B=0.5T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab长10cm，质量为0.1kg，电阻为0.1Ω，框架电阻及摩擦不计，取g=10m/s²．求：

(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度；
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率．

如图所示，在磁感应强度B＝0.2 T、方向与纸面垂直的匀强磁场中，有水平放置的两平行导轨ab、cd，其间距l＝50 cm，a、c间接有电阻R．现有一电阻为r的导体棒MN跨放在两导轨间，并以v＝10 m/s的恒定速度向右运动，a、c间电压为0.8 V，且a点电势高．其余电阻忽略不计．问：

⑴导体棒产生的感应电动势是多大？
⑵通过导体棒电流方向如何？磁场的方向是指向纸里，还是指向纸外?
⑶R与r的比值是多少？

如图所示，M、N为竖直放置的两平行金属板，两板相距d=0.4m。EF、GH为水平放置的且与M、N平行的金属导轨，其右端（即F、H处）接有一R=0.3Ω的电阻，导轨与M、N的上边缘处在同一水平面上，两导轨相距L=0.2m。现有一长为0.4m的金属棒ab与导轨垂直放置，并与导轨及金属板接触良好，金属棒ab的总电阻为r=0.2Ω，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=1T。现有一个重力不计的正电荷，以v₀=7m/s的速度从金属板的左端水平向右射入板间，为了使电荷能做匀速直线运动，试求：
（1）ab棒应向哪个方向匀速运动（答左或右，不答原因）？ab运动的速度为多大？
（2）如果金属棒的质量m=0.4kg（取g=10m/s²），金属棒与导轨和金属板间的动摩擦因数都为μ=0.5，则拉动金属棒向前运动的水平拉力多大？

（1）如果缓冲车以速度v₀与障碍物碰撞后滑块K立即停下，请判断滑块K的线圈中感应电流的方向，并计算感应电流的大小；
（2）如果缓冲车与障碍物碰撞后滑块K立即停下，为使缓冲车厢所承受的最大磁场力不超过F_m，求缓冲车运动的最大速度；
（3）如果缓冲车以速度v匀速运动时，在它前进的方向上有一个质量为m₃的静止物体C，滑块K与物体C相撞后粘在一起，碰撞时间极短。设m₁=m₂=m₃=m，在cd边进入磁场之前，缓冲车（包括滑块K）与物体C已达到相同的速度，求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。

（1）匀速时线框运动的速度v1、v₂分别多大？
（2）在两次匀速运动的过程中，ab导线中产生的多少焦耳热？
（3）在两次匀速运动的过程中，ab导线中共通过多少库仑的电量？

如图所示，一束波长为λ的强光射在金属板P的A点发生了光电效应，能从A点向各个方向逸出不同速度的光电子。金属板P的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，范围足够大，在A处上方L处有一涂荧光材料的金属条Q，并与P垂直。若有一细光束射到A处，金属条Q受到光电子的冲击而出现荧光的部分集中在CD间，且CD=L，光电子质量为m、电荷量为e，光速为c，则
（1）金属板P逸出光电子后带什么电？
（2）计算P金属板发生光电效应的逸出功W
（3）从D点飞出的光电子中，在磁场中飞行的最短时间是多少？

如图甲所示，质量为m=50g，长L=10cm的铜棒，用长度也为L的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中通入的恒定电流的大小．
某同学的解法如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图乙所示．

F做功为：
重力做功为：
由动能定理得：
解得 
该同学的解答正确吗？如果正确请说明理由；如果该同学的解答错误，请给出你认为正确的解答．

在磁感应强度为2.0T的匀强磁场中，放一条与磁场方向垂直的长度为0.5m的通电导线，导线中的电流为4.0A．这段导线在与磁场方向垂直的光滑绝缘水平面内，沿安培力的方向从静止开始移动了3.0m．试求：
⑴导线在磁场中受到的安培力大小；
⑵安培力对导线所做的功；
⑶导线获得的动能．

通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角，且与导体棒垂直，已知棒与导轨垂直，且与导轨间动摩擦因数为μ，求棒受到的弹力和摩擦力大小，并绘制图示，标明棒中电流方向及所受各力的方向．

 

如图所示，导体棒长Ｌ=0.2m、电阻r=0.1Ω，放在位于水平面内间距也为L光滑无限长的平行金属导轨上，两导轨左端接一负载电阻R＝0.4Ω和一个C＝2×10^-10F的电容器。一匀强磁场B=0.5T，方向垂直于导轨所在平面向上。开始时开关S断开，导体棒在一个平行于导轨的恒定外力F=0.10Ｎ作用下匀速向右运动，导轨电阻忽略。
（1）求棒匀速运动时的速度；
（2）若开关S闭合，达到稳定后，求电容器的带电量，指出A板带何种电荷。

两根足够长的平行金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直，方向竖直向下，导轨的电阻忽略不计，导轨间的距离为L，两根质量均为m的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆接入回路的电阻都为R，在开始时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为F的恒力作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。
(1)若某时刻甲的速度为v₁，乙的速度为v₂，求此时乙的加速度大小a_乙；
(2)求由两金属杆与两金属导轨构成的回路中的最大感应电动势E。

（1）导线受到的安培力大小和方向
（2）从静止开始运动2s，导线的末速度大小

面积S = 0.2m²、n = 100匝的圆形线圈，处在如图9-12所示的磁场内，磁感应强度随时间t变化的规律是B = 0.02t，R = 3Ω，C = 30μF，线圈电阻r = 1Ω，求：

（1）通过R的电流大小和方向
（2）电容器的电荷量。

在倾角=30°的斜面上，固定一金属框，宽l=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B＝0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中（如图11.2-５）．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g＝10m/s²）