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2022年上海市嘉定區(qū)高考物理二模試卷
>
試題詳情
如圖甲所示,足夠長但電阻可忽略的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ由水平部分和傾斜部分組成,且平滑連接,導(dǎo)軌間寬度L=0.5m。水平部分是粗糙的,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T;傾斜部分是光滑的,該處沒有磁場(chǎng)。導(dǎo)體棒a,b可在導(dǎo)軌上滑動(dòng),質(zhì)量均為m=0.2kg,電阻均為R=0.5Ω。將b棒放在水平導(dǎo)軌上,a棒置于斜軌高h(yuǎn)處,由靜止釋放。已知在a棒運(yùn)動(dòng)過程中,b棒恰能保持靜止,且a,b間距離足夠遠(yuǎn)。若導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,忽略回路中感應(yīng)電流的磁場(chǎng),g取10m/s
2
。求:
(1)由導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成的回路中的最大電流I
m
,并在圖中畫出導(dǎo)體棒b中的電流方向;
(2)釋放時(shí)導(dǎo)體棒a所在的高度h;
(3)若導(dǎo)體棒a以一定的初速度釋放,經(jīng)過一段時(shí)間后,b開始運(yùn)動(dòng)起來,當(dāng)導(dǎo)體棒b達(dá)到最大速度時(shí),棒a的加速度大小是多少?
(4)以導(dǎo)體棒b開始運(yùn)動(dòng)時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn),在圖乙中定性畫出導(dǎo)體棒b的v-t圖像。
【考點(diǎn)】
導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
;
閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式
;
電磁感應(yīng)過程中的能量類問題
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:99
引用:1
難度:0.5
相似題
1.
如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向一個(gè)垂斜面向上,另一個(gè)垂直斜面向下,寬度均為L,一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形金屬線框以速度v剛進(jìn)入上邊磁場(chǎng)時(shí),恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)ab到達(dá)gg′與ff′中點(diǎn)時(shí)又恰勻速,已知重力加速度為g,則( )
A.當(dāng)ab邊剛越過ff′時(shí)線框的加速度大小為2gsinθ,方向沿斜面向上
B.當(dāng)ab邊剛越過ff′時(shí)線框的加速度大小為3gsinθ,方向沿斜面向下
C.線框從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊到達(dá)gg'與ff′中點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量為
3
2
mgLsinθ+
15
32
mv
2
D.從ab越過ff′邊界到線框再做勻速直線運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間t=
1
mgsinθ
(
2
B
2
L
3
R
-
3
4
mv)
發(fā)布:2024/11/6 15:0:1
組卷:516
引用:4
難度:0.4
解析
2.
我國成功建造了世界首個(gè)將電磁推動(dòng)和磁懸浮兩者結(jié)合的高速實(shí)驗(yàn)設(shè)施—“電磁撬”,它能夠?qū)嵓?jí)或以上的物體加速到1030km/h。如圖,兩根金屬導(dǎo)軌ab和a
1
b
1
,固定在同一水平面內(nèi)且相互平行,足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方,S極位于兩導(dǎo)軌的正下方,一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻和摩擦。現(xiàn)保持其它量不變,僅做以下改變,接通電源后,導(dǎo)體棒在軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度將增大的是( ?。?/h2>
A.將電磁鐵磁性增強(qiáng)
B.滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)
C.換一根材料、橫截面積均相同但較短點(diǎn)的導(dǎo)體棒
D.換一根材料、長度均相同但橫截面積較大的導(dǎo)體棒
發(fā)布:2024/11/4 18:0:2
組卷:44
引用:2
難度:0.5
解析
3.
如圖所示,傾角為α=30°的粗糙導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌間距L=1m,上端所接電阻R=2Ω。一金屬棒在沿導(dǎo)軌向下的拉力F作用下由靜上升開始運(yùn)動(dòng),已知金屬棒的質(zhì)量為1kg、阻值為2Ω,其速度大小隨位移的變化規(guī)律為v=2x,金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
3
2
,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度g取10m/s
2
。則金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到速度大小為2m/s的過程中( ?。?。
A.通過電阻R的電荷量q=0.5C
B.金屬棒的速度大小為2m/s時(shí),安培力瞬時(shí)功率的大小為2W
C.系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q=1J
D.拉力F做的功W=5.5J
發(fā)布:2024/11/4 16:30:9
組卷:53
引用:1
難度:0.5
解析
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