當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年山東省濟(jì)南市高二（上）期末物理試卷> 試題詳情

如圖甲所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=1.0m,左端連接阻值R=4.0Ω的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向下。質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1.0Ω的金屬桿置于導(dǎo)軌上，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。t=0時(shí)對(duì)桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的水平外力F，桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示。運(yùn)動(dòng)過程中桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度大小g取10m/s²。
（1）求t=2s時(shí)水平外力的大??；
（2）求前3s內(nèi)流過電阻R的電荷量；
（3）若改變外力F的作用規(guī)律，使桿的運(yùn)動(dòng)速度v與位移x滿足v=0.4x,求桿從靜止開始到x=5m的過程中，外力F所做的功。

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題；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】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：69引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖所示，線框用裸導(dǎo)線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，裸導(dǎo)體ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動(dòng)，在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場(chǎng)B₁，若
Δ
B
1
Δ
t
=10T/s增加，而ab所在處為勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂=2T，螺線管匝數(shù)n=4，螺線管橫截面積S=0.1m²．導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.02kg,長L=0.1m,整個(gè)電路總電阻R=5Ω，試求（g取10m/s²）：
（1）ab下落時(shí)的最大加速度。
（2）ab下落時(shí)能達(dá)到的最大速度。
發(fā)布：2024/9/27 15:0:1組卷：994引用：2難度：0.5
解析
2．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置，在其左端連接傾角為θ=37°的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌間距均為L=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上，各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好．金屬桿a、b質(zhì)量均為M=0.1kg,電阻R_a=2Ω、R_b=3Ω，其余電阻不計(jì)．在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁、B₂，且B₁=B₂=0.5T．已知從t=0時(shí)刻起，桿a在外力F₁作用下由靜止開始水平向右運(yùn)動(dòng)，桿b在水平向右的外力F₂作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，且F₂=0.75+0.2t（N）．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）
（1）判斷桿a的電流方向并通過計(jì)算說明桿a的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）從t=0時(shí)刻起，求1s內(nèi)通過桿b的電荷量；
（3）若從t=0時(shí)刻起，2s內(nèi)作用在桿a上的外力F₁做功為13.2J，則求這段時(shí)間內(nèi)桿b上產(chǎn)生的熱量．
發(fā)布：2024/8/30 4:0:9組卷：129引用：3難度：0.5
解析
3．如圖a所示，光滑水平直金屬軌道寬L=0.6m,左端連接定值電阻R，軌道電阻不計(jì)。軌道內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一根質(zhì)量m=0.4kg、不計(jì)電阻的金屬桿垂直軌道放置，在軌道上以初速度v₀進(jìn)入磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng)，通過施加一個(gè)水平拉力F使金屬桿做加速度大小a=1m/s²的勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零。若以F向右為正，金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中F和金屬桿運(yùn)動(dòng)速度v的關(guān)系如圖b所示：
（1）求當(dāng)v=1m/s時(shí)金屬桿所受安培力F_A的大??；
（2）求定值電阻R的大?。?br />（3）若金屬桿以v₀=2m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊界時(shí)速度為0，試討論若金屬桿以v₀＜2m/s的不同數(shù)值進(jìn)入磁場(chǎng)，金屬桿從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度為零的過程中，拉力F的大小和方向變化情況。
發(fā)布：2024/8/28 5:0:8組卷：28引用：1難度：0.5
解析

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