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2023年浙江省紹興市高考物理二模試卷(選考)
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試題詳情
如圖甲所示,某國貨車頻繁脫軌、側(cè)翻的重要原因是鐵路軌道不平整。我國的高鐵對(duì)軌道平整度有著極高的要求,為了檢測高鐵軌道可能存在的微小不平整,某科學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖乙所示的方案:M為水平待測軌道,其上有一可沿軌道無摩擦運(yùn)動(dòng)的小車Ⅰ,車上固定豎直放置的n匝線圈ABCD,總阻值為R,小車與線圈總質(zhì)量為m,線圈中連有微電流傳感器,可顯示ABCD中非常微弱的電流信號(hào),A→B為電流正方向;N為標(biāo)準(zhǔn)水平平整軌道(軌道N與軌道M平行正對(duì)放置),其上有一可沿軌道運(yùn)動(dòng)的小車Ⅱ,小車Ⅱ上安裝了車速控制系統(tǒng),且車上固定磁場發(fā)射裝置EFGH,該裝置可在EFGH范圍內(nèi)激發(fā)垂直并指向ABCD的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B
0
,AB=DC=EF=HG=L
1
,BC=AD=FG=EH=L
2
?,F(xiàn)先將小車Ⅰ、Ⅱ平行正對(duì)放置,調(diào)節(jié)ABCD的高度,使之略高于EFGH,其高度差遠(yuǎn)小于L
2
但大于待測軌道凹凸不平引起的高度差,然后給小車Ⅰ大小為v
0
的初速度,同時(shí)控制小車Ⅱ以相同的速度向前勻速行駛。(不考慮磁場的邊緣效應(yīng),忽略軌道不平整對(duì)小車沿軌道方向速度的影響)
(1)若在t
1
~t
2
時(shí)間內(nèi),微電流傳感器顯示出如圖丙所示的電流信號(hào),問這段時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的待測軌道是凸起還是凹陷?試簡要說明理由。
(2)若小車Ⅱ在行駛過程中突然停止,求小車Ⅰ繼續(xù)前進(jìn)并離開的過程中,線圈上產(chǎn)生的總熱量Q。
(3)現(xiàn)控制小車Ⅱ做勻減速直線運(yùn)動(dòng),為確保微電流傳感器不損壞,線圈中電流不能超過I
m
,求小車Ⅱ做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的最大值。
【考點(diǎn)】
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:78
引用:2
難度:0.6
相似題
1.
如圖,足夠長的磁鐵在空隙產(chǎn)生一個(gè)徑向輻射狀磁場,一個(gè)圓形細(xì)金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸,由靜止開始下落,經(jīng)過時(shí)間t,速度達(dá)最大值v,此過程中環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R,金屬環(huán)下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力,則( ?。?/h2>
A.在俯視圖中,環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向
B.環(huán)中最大的感應(yīng)電流大小為
mgv
R
C.環(huán)下落過程中所受重力的沖量等于其動(dòng)量變化
D.t時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為
2
πr
B
vt
R
發(fā)布:2024/11/3 16:0:2
組卷:328
引用:1
難度:0.6
解析
2.
2022年6月17日,我國第三艘航母福建艦正式下水,如圖甲所示,福建艦配備了目前世界上最先進(jìn)的電磁彈射系統(tǒng)。電磁彈射系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案有多種,并且十分復(fù)雜。一種簡化的物理模型如圖乙所示,電源和一對(duì)足夠長平行金屬導(dǎo)軌M、N分別通過單刀雙擲開關(guān)K與電容器相連。電源的電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻不計(jì)。兩條足夠長的導(dǎo)軌相距L=0.2m且水平放置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面且豎直向下,電容器的電容C=10F?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.1kg,電阻R=1Ω的金屬滑塊垂直放置于導(dǎo)軌的滑槽內(nèi),分別與兩導(dǎo)軌良好接觸。將開關(guān)K置于a讓電容器充電,充電結(jié)束后,再將K置于b,金屬滑塊會(huì)在電磁力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌和電路其他部分的電阻,不計(jì)電容器充、放電過程中電磁輻射和導(dǎo)軌產(chǎn)生的磁場對(duì)滑塊的作用,忽略金屬滑塊運(yùn)動(dòng)過程中的一切摩擦阻力。下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.開關(guān)K置于b后,金屬塊先做加速運(yùn)動(dòng)、后做減速運(yùn)動(dòng)
B.開關(guān)K置于b的瞬間,金屬滑塊的加速度大小為6m/s
2
C.開關(guān)K置于b后,金屬滑塊獲得的最大速度大小為30m/s
D.開關(guān)K置于b后,電容器最終帶電量為零
發(fā)布:2024/11/5 1:0:1
組卷:134
引用:1
難度:0.4
解析
3.
如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中,放有一與線圈D相連接的平行導(dǎo)軌,要使放在線圈D中的線圈A(A、D兩線圈同心共面)各處受到沿半徑方向指向圓心的力,金屬棒MN的運(yùn)動(dòng)情況可能是( ?。?/h2>
A.勻速向右
B.加速向左
C.加速向右
D.減速向左
發(fā)布:2024/11/8 10:8:53
組卷:66
引用:1
難度:0.9
解析
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