當(dāng)前位置： 2023年浙江省溫州市普通高中高考物理適應(yīng)性試卷（一）> 試題詳情

如圖所示，間距L=2.0m的平行金屬導(dǎo)軌放置在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端連接輸出電流I=0.5A的恒流源．空間分布兩個(gè)寬度分別為
d
1
=
9
8
m
和
d
2
=
2
5
m
、間距D=2.0m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T，方向均豎直向下。質(zhì)量m=0.5kg、電阻為R₁的導(dǎo)體棒靜止于區(qū)域Ⅰ左邊界，質(zhì)量m=0.5kg、邊長(zhǎng)為0.5D、電阻R₂=2.0Ω的正方形單匝線框的右邊緊靠區(qū)域Ⅱ左邊界；一豎直固定擋板與區(qū)域Ⅱ的右邊界距離為0.5D。某時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)體棒與線框、線框與豎直擋板之間均發(fā)生彈性碰撞，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸并且相互垂直，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求：
（1）導(dǎo)體棒第一次離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度大小v₁；
（2）線框與導(dǎo)體棒從第1次碰撞至它們第2次碰撞過(guò)程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）線框與導(dǎo)體棒碰撞的次數(shù)n,以及導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t_總。

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：126引用：4難度：0.1

相似題

1．如圖所示，跑步機(jī)底面固定有間距為L(zhǎng)、長(zhǎng)度為d的平行金屬電極，電極間充滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且兩電極連接有電壓表和電阻R，絕緣橡膠帶上鍍有間距為d,電阻也為R的平行細(xì)金屬條，磁場(chǎng)中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，若橡膠帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)為U，由此可知（　?。?/h2>

A．橡膠帶勻速運(yùn)動(dòng)的速率為

B．電阻R中的電流方向由N到M

C．電阻R消耗的電功率為

D．每根金屬條每次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域克服安培力做功為

BLU

發(fā)布：2024/10/28 18:0:1組卷：48引用：4難度：0.5

解析

2．如圖，空間存在方向垂直紙面（豎直面）向里的足夠大的磁場(chǎng)，以豎直向下為z軸正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=B₀+kz,式中B₀、k為常量。紙面內(nèi)一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框在磁場(chǎng)中由靜止開(kāi)始下落，初始時(shí)導(dǎo)線框底邊水平，最終線框?qū)蛩傧侣?。重力加速度大小為g,則線框勻速下落時(shí)的速度大小為（　?。?/h2>
A．
mg
R
2
k
2
a
4
B．
mg
R
k
2
a
4
C．
C
.
2
mg
R
k
2
a
4
4
mg
R
k
2
a
4
D．
4
mg
R
k
2
a
4
發(fā)布：2024/10/27 21:30:2組卷：96引用：1難度：0.5
解析
3．半徑分別為r和2r的同心半圓導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長(zhǎng)為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長(zhǎng)線通過(guò)導(dǎo)軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>
A．導(dǎo)體棒A端相當(dāng)于電源正極
B．導(dǎo)體棒AB兩端的電壓大小為
3
B
r
2
ω
4
C．流過(guò)R的電流大小為
B
ω
?
r
2
4
R
D．外力的功率為
9
B
2
ω
2
r
4
8
R
發(fā)布：2024/10/31 15:30:1組卷：106引用：1難度：0.5
解析

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A． mg R 2 k 2 a 4	B． mg R k 2 a 4
C． C . 2 mg R k 2 a 4 4 mg R k 2 a 4	D． 4 mg R k 2 a 4