當(dāng)前位置： 2022年山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高考物理模擬試卷> 試題詳情

如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、質(zhì)量為m=1kg、電阻為R=1Ω的勻質(zhì)正方形剛性導(dǎo)體線框ABCD和直角坐標(biāo)系xOy（x軸水平，y軸豎直）均處于豎直平面內(nèi)．在第一象限的空間內(nèi)存在垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度在x方向均勻分布，y方向上滿(mǎn)足B=2+ky（各量均采用國(guó)際單位，k為大于0的未知量）。初始時(shí)，線框的A點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合，AB邊與x軸重合（記為位置1）．現(xiàn)給線框一個(gè)沿著x軸正方向的速度v₀=1m/s,并且給線框一個(gè)豎直向上的恒力
F
=
mg
2
，當(dāng)線框A點(diǎn)下降的高度為H=1.25m（記為位置2）時(shí)，可以認(rèn)為線框恰好達(dá)到最大速度，且線框中的電流I=2.5A．此后恒力F保持大小不變，方向改為x方向，線框繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到位置3（位置3和位置2中A點(diǎn)的橫坐標(biāo)相距3.5L），此后軌跡是拋物線．若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框始終處于同一豎直平面內(nèi)，AB邊始終保持水平，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,求：
（1）k的數(shù)值；
（2）線框從位置1到位置2的時(shí)間t₁；
（3）線框從位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的豎直高度差h.

【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(shì)；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．

【答案】見(jiàn)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：223引用：4難度：0.4

相似題

1．如圖所示，有一足夠大的光滑水平面上存在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)分布沿x軸方向均勻增大，沿y軸方向是不變的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。現(xiàn)有一閉合的正方形金屬線框（線框有電阻），質(zhì)量為m,以速度大小為v₀、方向沿其對(duì)角線且與x軸成45°角開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以下關(guān)于線框的說(shuō)法中正確的是（　?。?/h2>

A．線框中的感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?/label>

B．線框?qū)⒆鰟驕p速直線運(yùn)動(dòng)

C．線框運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的內(nèi)能為

mv₀²

D．線框最終將靜止于平面上的某個(gè)位置

發(fā)布：2024/11/13 17:0:2組卷：140引用：2難度：0.7

解析

2．如圖所示，U形金屬框abcd置于傾角為θ的固定絕緣斜面上，ab和dc平行，和bc邊垂直。一根具有一定電阻的光滑導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，將金屬框與導(dǎo)體棒由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，整個(gè)裝置始終處于垂直斜面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，MN與金屬框始終保持良好接觸，且與bc邊保持平行。已知金屬框與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且動(dòng)摩擦因數(shù)μ＜tanθ。整個(gè)金屬框電阻可忽略，斜面足夠長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后（　?。?/h2>
A．導(dǎo)體棒的加速度趨于恒定值
B．導(dǎo)體棒的速度趨于恒定值
C．金屬框的速度趨于恒定值
D．導(dǎo)體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值
發(fā)布：2024/11/13 18:0:1組卷：211引用：2難度：0.3
解析
3．如圖所示，水平面內(nèi)間距為1m且足夠長(zhǎng)的兩根平行光滑長(zhǎng)直金屬軌道，其左側(cè)通過(guò)開(kāi)關(guān)S與R=5Ω的電阻相連，整個(gè)空間內(nèi)有垂直軌道平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為2kg,長(zhǎng)度為1m,電阻為5Ω的均勻長(zhǎng)直金屬棒PQ位于軌道平面內(nèi)并垂直軌道放置，金屬棒始終與軌道接觸良好，不計(jì)軌道電阻及空氣阻力。閉合開(kāi)關(guān)S，對(duì)金屬棒PQ施加一水平向右的力F，使其從靜止開(kāi)始做加速度大小為0.5m/s²的勻加速運(yùn)動(dòng)；4s后撤去力F。金屬棒PQ從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的全過(guò)程中，力F的最大值F_m及金屬棒運(yùn)動(dòng)的路程x為（　?。?/h2>
A．F_m=0.8N，x=14m B．F_m=0.8N，x=10m
C．F_m=1.8N，x=14m D．F_m=1.8N，x=10m
發(fā)布：2024/11/14 7:0:1組卷：71引用：2難度：0.7
解析

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A．F_m=0.8N，x=14m	B．F_m=0.8N，x=10m
C．F_m=1.8N，x=14m	D．F_m=1.8N，x=10m