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2022-2023學(xué)年北京市通州區(qū)高二(下)期末物理試卷
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試題詳情
如圖所示,兩根相距為L的光滑金屬導(dǎo)軌MN、CD固定在水平面內(nèi),并處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì),在導(dǎo)軌的左端接入一阻值內(nèi)R的定值電阻,將質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,金屬棒ab以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)空氣阻力,回答以下問題:
(1)若所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且保持不變,試從磁通量變化、電動(dòng)勢的定義、自由電子的受力和運(yùn)動(dòng)、或功能關(guān)系等角度入手,選用兩種方法推導(dǎo)ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E的大??;
(2)某同學(xué)對此安培力的作用進(jìn)行了分析,他認(rèn)為:安培力的實(shí)質(zhì)是形成電流的定向移動(dòng)的電荷所受洛倫茲力的合力,而洛倫茲力是不做功的,因此安培力也不做功。你認(rèn)為他的觀點(diǎn)是否正確,并說明理由。(假設(shè)電子在金屬棒中定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng),電子電荷量為e)
【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
;
洛倫茲力的概念
;
安培力的概念
;
法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式
;
純電阻電路的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)
;
電流的微觀表達(dá)式
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/17 8:0:9
組卷:21
引用:4
難度:0.4
相似題
1.
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)嵓壔蛞陨系奈矬w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?,F(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
2.
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)磁場中,磁場方向垂直導(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( ?。?/h2>
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
3.
如圖,水平桌面上固定兩根距離d=1m,不計(jì)電阻的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌。A、B、C、D、E、F為導(dǎo)軌上6個(gè)不同的位置,ABFE區(qū)域(含邊界)有垂直紙面向里大小B=1T的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)體棒l
1
的質(zhì)量m=0.5kg,電阻R=0.2Ω,垂直導(dǎo)軌放置,EF處有一固定的與l
1
相同導(dǎo)體棒l
2
。導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,在C、D兩位置有固定彈性立柱C和D,導(dǎo)體棒與立柱發(fā)生彈性碰撞時(shí),速度立即變?yōu)榕c碰前速度等大反向。l
1
在恒定外力F作用下從AB邊左端距AB邊0.25m處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場后恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。l
1
運(yùn)動(dòng)至CD處,與立柱發(fā)生碰撞時(shí)立即撤去外力,同時(shí)撤去對l
2
的固定。當(dāng)l
1
再次運(yùn)動(dòng)至AB處時(shí),l
1
與l
2
達(dá)到共速,l
2
恰好到達(dá)CD處,并與立柱相碰。已知導(dǎo)軌AE、BF段光滑,其余段粗糙,l
1
與粗糙部分間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。F=5N,CE=0.3m取g=10m/s
2
。則下列說法正確的是( ?。?br />
A.l
1
與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2
B.C、D分別為AE、BF的中點(diǎn)
C.l
1
由CD運(yùn)動(dòng)到AB的過程中產(chǎn)生焦耳熱量0.25J
D.l
2
最終將離開磁場,在EF右側(cè)滑動(dòng)一段距離
發(fā)布:2024/11/3 12:0:2
組卷:167
引用:2
難度:0.3
解析
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