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2022-2023學(xué)年湖南師大附中高二(下)期中物理試卷
>
試題詳情
如圖所示,兩根固定的光滑的絕緣導(dǎo)軌水平部分與傾斜部分平滑連接,兩導(dǎo)軌間距為L=0.5m,導(dǎo)軌的傾斜部分與水平面成α=37°。導(dǎo)軌的傾斜部分有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd,磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上,導(dǎo)軌的水平部分在距離斜面底端足夠遠(yuǎn)處有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向豎直且相反,所有磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1T,每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)沿導(dǎo)軌的長度均為L=0.5m,磁場(chǎng)左、右兩側(cè)邊界均與導(dǎo)軌垂直。現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg,電阻為r=0.2Ω,邊長也為L的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放,金屬線框在MN邊剛滑進(jìn)磁場(chǎng)abcd時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),此后,金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分,該過程線框沒有機(jī)械能損失。取重力加速度g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)金屬線框剛釋放時(shí)MN邊與ab的距離s;
(2)已知線框剛進(jìn)入水平磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度大小為8m/s,求線框在穿越水平磁場(chǎng)區(qū)域過程中加速度的最大值;
(3)若導(dǎo)軌的水平部分有多個(gè)連續(xù)的長度均為L磁場(chǎng),且相鄰磁場(chǎng)方向相反,在(2)的條件下,求線框在水平導(dǎo)軌上從進(jìn)入磁場(chǎng)到停止的位移以及在兩導(dǎo)軌上的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱。
【考點(diǎn)】
電磁感應(yīng)過程中的能量類問題
;
電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題
;
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:120
引用:1
難度:0.2
相似題
1.
如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌處在方向垂直于水平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,左側(cè)導(dǎo)軌間的距離為3L,右側(cè)導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)體棒a、b垂直放置于導(dǎo)軌之間,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒a、b的材料相同,電阻相等。導(dǎo)體棒b末被固定且靜止在右側(cè)導(dǎo)軌上,使導(dǎo)體棒a以初速度v
0
開始向右運(yùn)動(dòng),直至回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?。已知回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?時(shí),導(dǎo)體棒a仍處于左側(cè)導(dǎo)軌上,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m。下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.通過回路的電荷量是
3
m
v
0
2
BL
B.通過回路的電荷量是
m
v
0
2
BL
C.回路中產(chǎn)生的焦耳熱是
9
4
m
v
2
0
D.回路中產(chǎn)生的焦耳熱是
3
4
m
v
2
0
發(fā)布:2024/11/4 13:0:1
組卷:126
引用:2
難度:0.4
解析
2.
如圖,平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成,傾斜部分是兩個(gè)豎直放置的四分之一光滑圓弧導(dǎo)軌,圓弧半徑為0.4m.水平部分是兩段均足夠長但不等寬的光滑導(dǎo)軌,且CC'=3AA'=1.2m,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌在AA′處平滑連接。整個(gè)裝置處于范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)區(qū)域遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌面積,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T,兩根完全相同的導(dǎo)體棒MN、PQ的質(zhì)量均為0.6kg,長度為1.2m,電阻均為3.0Ω。若PQ固定,現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一個(gè)大小為2m/s、豎直向下的初速度,同時(shí)對(duì)其施如外力F,使其恰好沿圓弧導(dǎo)軌從最高點(diǎn)勻速率下滑,導(dǎo)體棒剛到達(dá)AA′瞬間,撤去外力F的作用,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)軌一直接觸良好。重力加速度g=10m/s
2
,π取3,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′的過程中,外力F對(duì)MN做的功為2.4J
B.導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′的過程中,MN上產(chǎn)生的焦耳熱為0.6J
C.導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′時(shí),MN兩端點(diǎn)的電壓為6V
D.若MN到達(dá)AA′位置時(shí)釋放PQ,此時(shí)到兩棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)通過回路的電荷量為0.03C
發(fā)布:2024/11/5 11:30:2
組卷:179
引用:1
難度:0.3
解析
3.
如圖所示,一平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩道軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab,從距離地面高度h處靜止釋放,下滑一段距離后達(dá)到最大速度v
m
并剛好到達(dá)軌道底端。若運(yùn)動(dòng)過程中,金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計(jì),摩擦力恒為f。則從開始下滑到達(dá)到最大速度的過程中( ?。?/h2>
A.金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.電路產(chǎn)生的焦耳熱等于mgh-
1
2
mv
2
m
-f
h
sinθ
C.金屬桿損失的機(jī)械能等于mgh-
1
2
mv
2
m
D.金屬桿所受安培力的沖量大小為mv
m
發(fā)布:2024/11/6 2:30:4
組卷:187
引用:2
難度:0.5
解析
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