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2022-2023學(xué)年上海市宜川中學(xué)高三(上)段考物理試卷
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試題詳情
如圖所示,兩根相距為L的金屬軌道固定于水平面上,導(dǎo)軌電阻不計;一根質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌與金屬棒間的動摩擦因數(shù)為μ,棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計.導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻.軌道平面上有n段豎直向下的寬度為a、間距為b的勻強磁場(a>b),磁感應(yīng)強度為B.金屬棒初始位于OO′處,與第一段磁場相距2a.求:
(1)若金屬棒有向右的初速度v
0
,為使金屬棒保持v
0
的速度一直向右穿過各磁場,需對金屬棒施加水平向右的拉力.求金屬棒不在磁場中時受到的拉力F
1
,和在磁場中時受到的拉力F
2
的大??;
(2)在(1)的情況下,求金屬棒從OO′開始運動到剛離開第n段磁場過程中,拉力所做的功;
(3)若金屬棒初速度為零,現(xiàn)對其施以水平向右的恒定拉力F,使棒進入各磁場的速度都相同,求金屬棒從OO′開始運動到剛離開第n段磁場整個過程中導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量.
【考點】
電磁感應(yīng)過程中的能量類問題
;
判斷是否存在摩擦力
;
安培力的計算公式及簡單應(yīng)用
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:52
引用:6
難度:0.5
相似題
1.
如圖所示,磁鐵在電動機和機械裝置的帶動下,以O(shè)點為中心在水平方向上做周期性往復(fù)運動。兩匝數(shù)不同的線圈分別連接相同的小燈泡,且線圈到O點距離相等。線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響可以忽略,不考慮燈泡阻值的變化。下列說法正確的是( ?。?br />
A.兩線圈產(chǎn)生的電動勢有效值相等
B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率不相等
C.兩小燈泡消耗的電功率相等
D.兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時為零
發(fā)布:2024/11/13 21:0:2
組卷:77
引用:3
難度:0.7
解析
2.
我國完全自主設(shè)計建造的首艘電磁彈射型航空母艦“福建艦”采用平直通長飛行甲板,滿載排水量8萬余噸。電磁彈射器的主要部件是一套直線感應(yīng)電動機,利用強大電流通過線圈產(chǎn)生的磁場推動飛機托架高速前進,帶動飛機起飛,原理簡圖如圖所示。電動機初級線圈固定在甲板下方,彈射時,旋轉(zhuǎn)電刷極短時間內(nèi)從觸點1高速旋轉(zhuǎn)到觸點14,依次在線圈A、B、C、D、E、???、M、N中產(chǎn)生強大的磁場,在磁場從線圈A高速變化到線圖N的過程中,直線感應(yīng)電機的次級線圈(飛機托架)中就會產(chǎn)生強大的感應(yīng)電流,飛機托架會在安培力的推動下帶動飛機高速前進。已知整個加速系統(tǒng)長約90余米,彈射時在2.5s內(nèi)可以將質(zhì)量為30t的飛機由靜止加速到260km/h的離艦速度。若彈射過程安培力恒定,不計阻力,飛機托架的質(zhì)量可忽略,線圈電阻不計,重力加速度為g,下列說法正確的是( )
A.彈射過程中,飛機運動的速度總是小于磁場變化的速度
B.彈射該架飛機,安培力做的功約為1.01×10
9
J
C.彈射過程中,直線感應(yīng)電機的最大輸出功率約為2.6×10
7
W
D.彈射過程中,飛機沿水平方向運動,質(zhì)量為m的飛行員需要承受座艙的水平作用力的大小約為3mg
發(fā)布:2024/11/11 17:30:1
組卷:38
引用:3
難度:0.6
解析
3.
兩平行、光滑的直導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ,導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中,兩根長度、材料均相同的均質(zhì)金屬棒P、Q垂直地放在導(dǎo)軌上,一根輕質(zhì)細繩跨過如圖所示的輕質(zhì)定滑輪,一端懸吊一重物,另一端連接金屬棒Q,定滑輪右側(cè)的細繩和導(dǎo)軌平行,將兩金屬棒同時由靜止釋放,經(jīng)過一段時間后,金屬棒P的速度始終為v。已知金屬棒Q的質(zhì)量為2m,金屬棒P和重物的質(zhì)量均為m,兩金屬棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,閉合回路中除兩金屬棒以外的電阻均不計,重力加速度大小為g,下列說法正確的是( )
A.金屬棒Q的最大速度為
v
3
B.金屬棒Q的最大加速度為
g
3
C.金屬棒P、Q的加速距離之比等于3:1
D.金屬棒Q上產(chǎn)生的焦耳熱的最大功率為
4
mgv
27
發(fā)布:2024/11/12 20:0:1
組卷:102
引用:4
難度:0.5
解析
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