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2022-2023學年湖北省武漢市部分省重點高中高二(下)期末物理試卷
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試題詳情
如圖所示,兩光滑傾斜金屬導軌MN、M'N'平行放置,導軌與水平面的夾角為θ,兩導軌相距L,MM'間連接一個阻值為R的電阻。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域內存在磁感應強度大小為B,方向垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁場區(qū)域的寬度均為d(未畫出),相鄰磁場間的無磁場區(qū)域的寬度均為s。傾斜導軌與間距也為L的水平金屬導軌N′Q、NP通過一小段光滑圓弧金屬軌道連接,水平導軌處于垂直于導軌平面向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為2B。一質量為m、阻值也為R的導體棒ab跨放在兩導軌上,從磁場區(qū)域Ⅰ上邊界上方某位置由靜止釋放,導體棒在進入三個磁場區(qū)域后均做減速運動且出磁場時均恰好受力平衡,導體棒沿傾斜導軌下滑過程中始終垂直于導軌且與導軌接觸良好,導體棒滑到傾斜導軌底端的速度大小為v,進入水平導軌運動了x距離后停下。導體棒與水平導軌間的動摩擦因數(shù)為μ,傾斜、水平導軌的電阻均忽略不計,重力加速度大小為g。求:
(1)導體棒ab釋放處距磁場區(qū)域Ⅰ上邊界距離;
(2)導體棒ab從進入磁場區(qū)域Ⅰ瞬間到進入磁場區(qū)域Ⅲ瞬間電阻R產(chǎn)生的熱量;
(3)導體棒ab在水平導軌上運動的時間。
【考點】
電磁感應過程中的能量類問題
;
閉合電路歐姆定律的內容和表達式
;
導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢
;
電磁感應過程中的動力學類問題
.
【答案】
見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:312
引用:2
難度:0.4
相似題
1.
如圖,空間存在方向垂直紙面(豎直面)向里的足夠大的磁場,以豎直向下為z軸正方向,磁感應強度的大小為B=B
0
+kz,式中B
0
、k為常量。紙面內一質量為m、邊長為a、總電阻為R的正方形導線框在磁場中由靜止開始下落,初始時導線框底邊水平,最終線框將勻速下落。重力加速度大小為g,則線框勻速下落時的速度大小為( ?。?/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
2.
如圖所示,跑步機底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極,電極間充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,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的平行細金屬條,磁場中始終僅有一根金屬條,且與電極接觸良好,若橡膠帶勻速運動時,電壓表讀數(shù)為U,由此可知( ?。?/h2>
A.橡膠帶勻速運動的速率為
v
=
2
U
BL
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
P
=
U
2
2
R
D.每根金屬條每次經(jīng)過磁場區(qū)域克服安培力做功為
W
=
BLU
d
R
發(fā)布:2024/10/28 18:0:1
組卷:48
引用:4
難度:0.5
解析
3.
半徑分別為r和2r的同心半圓導軌MN、PQ固定在同一水平面內,一長為r、電阻為R、質量為m且質量分布均勻的導體棒AB置于半圓軌道上面,BA的延長線通過導軌的圓心O,裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導體棒AB在水平外力作用下,以角速度ω繞O順時針勻速轉動,在轉動過程中始終與導軌保持良好接觸。導軌電阻不計,不計一切摩擦,重力加速度為g,則下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.導體棒A端相當于電源正極
B.導體棒AB兩端的電壓大小為
3
B
r
2
ω
4
C.流過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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