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高中物理

小學(xué): 數(shù)學(xué); 語(yǔ)文; 英語(yǔ); 奧數(shù); 科學(xué); 道德與法治

初中: 數(shù)學(xué); 物理; 化學(xué); 生物; 地理; 語(yǔ)文; 英語(yǔ); 道德與法治; 歷史; 科學(xué); 信息技術(shù)

高中: 數(shù)學(xué); 物理; 化學(xué); 生物; 地理; 語(yǔ)文; 英語(yǔ); 政治; 歷史; 信息; 通用

中職: 數(shù)學(xué); 語(yǔ)文; 英語(yǔ)

當(dāng)前位置： 2023年浙江省嘉興市高考物理二模試卷> 試題詳情

如圖所示，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l,底部是“Δ”型剛性導(dǎo)電支架，導(dǎo)軌區(qū)域布滿了垂直于平面MNQP的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為l的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好。半徑為r的輕質(zhì)圓盤(pán)與導(dǎo)軌在同一豎直平面內(nèi)，可繞通過(guò)圓盤(pán)中心的固定轉(zhuǎn)軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤(pán)與導(dǎo)軌間有一T型架，T型架下端與金屬棒ab固定連接，在約束槽制約下只能上下運(yùn)動(dòng)。固定在圓盤(pán)邊緣的小圓柱體嵌入在T型架的中空橫梁中。當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小圓柱體帶動(dòng)T型架進(jìn)而驅(qū)動(dòng)金屬棒ab上下運(yùn)動(dòng)。已知ab質(zhì)量為m,電阻為R?！唉ぁ毙蛯?dǎo)電支架共六條邊，每條邊的電阻均為R。MN、PQ電阻不計(jì)且不考慮所有接觸電阻，圓盤(pán)、T型架質(zhì)量不計(jì)。圓盤(pán)以角速度ω沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，以中空橫梁處于圖中虛線位置處為初始時(shí)刻，求：
（1）初始時(shí)刻ab所受的安培力；
（2）圓盤(pán)從初始時(shí)刻開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)ab的電荷量；
（3）圓盤(pán)從初始時(shí)刻開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，T型架對(duì)ab的沖量I；
（4）圓盤(pán)從初始時(shí)刻開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，T型架對(duì)ab做的功。

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類問(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)；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：65引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖甲所示，金屬細(xì)圓環(huán)固定，圓環(huán)的左半部分處于隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。該圓環(huán)電阻為R、半徑為r,從t=0時(shí)刻開(kāi)始，該圓環(huán)所受安培力大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為（　?。?/h2>
A．
F
1
R
2
π
2
r
3
t
1
B．
F
1
R
π
2
r
3
t
1
C．
F
1
R
2
π
r
3
t
1
D．
F
1
R
π
r
3
t
1
發(fā)布：2024/11/7 13:30:3組卷：187引用：1難度：0.4
解析

2．如圖所示，間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌的傾角為θ=30°，底端接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬棒通過(guò)跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線與質(zhì)量為4m的重物相連，滑輪左側(cè)細(xì)線與導(dǎo)軌平行，金屬棒的電阻為
r
=
1
7
R
，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將重物由靜止釋放，重物下落高度h時(shí)達(dá)到最大速度，已知重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，則重物從釋放到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

A．通過(guò)電阻R的電量為

7

BL

h

8

R

B．金屬棒受到的安培力的沖量大小為

7

B

2

L

2

h

48

R

C．金屬棒克服安培力做的功為

1

2

m

（

7

gh

-

80

m

2

g

2

R

2

B

4

L

4

）

D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

1

2

m

（

7

gh

8

-

10

m

2

g

2

R

2

B

4

L

4

）

發(fā)布：2024/11/7 2:0:2組卷：144引用：1難度：0.5

3．如圖所示，質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的導(dǎo)線框用一根絕緣細(xì)線連接起來(lái)，掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上，已知導(dǎo)線框電阻為R，橫邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)上下邊界的距離、導(dǎo)線框豎直邊長(zhǎng)均為h。初始時(shí)刻，磁場(chǎng)的下邊緣和導(dǎo)線框上邊緣的高度差為2h,將重物從靜止開(kāi)始釋放，導(dǎo)線框加速進(jìn)入磁場(chǎng)，穿出磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)，重力加速度為g。則下列說(shuō)法中正確的是（　　）

A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

gh

B．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，若某一時(shí)刻的速度為v,則加速度為a=

1

2

g-

B

2

L

2

v

4

m

R

C．導(dǎo)線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為

mg

R

B

2

L

2

D．導(dǎo)線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q=5mgh-

8

m

3

g

2

R

2

B

4

L

4

發(fā)布：2024/11/7 15:0:1組卷：318引用：2難度：0.7

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