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當(dāng)前位置： 2021年天津市濱海新區(qū)塘沽一中高考物理全真模擬試卷> 試題詳情

在生產(chǎn)線框的流水線上，為了檢測(cè)出個(gè)別不合格的未閉合線框，讓線框隨傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（磁場(chǎng)方向垂直于傳送帶平面向下），觀察線框進(jìn)入磁場(chǎng)后是否相對(duì)傳送帶滑動(dòng)就能夠檢測(cè)出未閉合的不合格線框．其物理情景簡化如下：如圖所示，通過絕緣傳送帶輸送完全相同的正方形單匝純電阻銅線框，傳送帶與水平方向夾角為α，以恒定速度v₀斜向上運(yùn)動(dòng)．已知磁場(chǎng)邊界MN、PQ與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直，MN與PQ間的距離為d,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．線框質(zhì)量為m,電阻為R，邊長為L（d＞2L），線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.閉合線框在進(jìn)入磁場(chǎng)前相對(duì)傳送帶靜止，線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間，和傳送帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，線框運(yùn)動(dòng)過程中上邊始終平行于MN，當(dāng)閉合線框的上邊經(jīng)過邊界PQ時(shí)又恰好與傳送帶的速度相同．設(shè)傳送帶足夠長，且線框在傳送帶上始終保持上邊平行于磁場(chǎng)邊界．求
（1）閉合線框的上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力F_安的大??；
（2）從閉合線框上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)至剛要出磁場(chǎng)所用的時(shí)間t；
（3）從閉合線框上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)后又相對(duì)傳送帶靜止的過程中，電動(dòng)機(jī)多消耗的電能E．

【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)；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；安培力的計(jì)算公式及簡單應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：382引用：13難度：0.3

相似題

1．如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd,置于垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)之外，線框的ab邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合?，F(xiàn)用外力將線框勻速拉入磁場(chǎng)中，經(jīng)過時(shí)間Δt=0.4 s,線框恰好全部進(jìn)入磁場(chǎng)，穿過線框的磁通量由Φ₁=0變?yōu)棣?sub>2=0.4 Wb。在線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，試求：
（1）穿過線框的磁通量變化量ΔΦ；
（2）線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。
發(fā)布：2024/9/22 0:0:8組卷：128引用：2難度：0.6
解析
2．如圖所示，兩個(gè)平行光滑金屬導(dǎo)軌AB、CD固定在水平地面上，其間距L=0.5m,左端接有阻值R=3Ω的定值電阻，一根長度與導(dǎo)軌間距相等的金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿的質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=2Ω，整個(gè)裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，t=0時(shí)刻，在MN上加一與金屬桿垂直，方向水平向右的外力F，金屬桿由靜止開始以a=2m/s²的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s末撤去外力F，運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿與導(dǎo)軌始垂直且接觸良好。（不計(jì)導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻，導(dǎo)軌足夠長）求：
（1）2s末外力F的大小；
（2）由t=0到靜止時(shí)，金屬桿運(yùn)動(dòng)的位移x。
發(fā)布：2024/9/27 0:0:1組卷：31引用：2難度：0.5
解析
3．如圖所示，豎直平面內(nèi)有相距為L的平行光滑金屬軌道ME、NF，MN之間接有電阻R₁，EF之間接有電阻R₂，已知R₁=R₂=2R．在PQ上方（包括PQ）及CD下方（包括CD）有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab,從軌道上距離PQ一定高度處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與軌道接觸良好，兩平行軌道足夠長。已知導(dǎo)體棒ab下落到PQ位置時(shí)速度的大小為v₁．不計(jì)軌道電阻，重力加速度為g。
（1）求導(dǎo)體棒ab下落到PQ位置時(shí)導(dǎo)體棒ab中的電流；
（2）導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h；
（3）若導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)與（2）中具有相同的速度，此時(shí)施加一豎直向上的恒定外力F的作用，且F=mg.求導(dǎo)體棒ab從進(jìn)入磁場(chǎng)II到停止運(yùn)動(dòng)的過程中，電阻R₂上產(chǎn)生的熱量及導(dǎo)體棒ab下落的距離。
（考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效）
發(fā)布：2024/9/29 4:0:1組卷：163引用：3難度：0.3
解析

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