當(dāng)前位置： 2021年上海市松江區(qū)高考物理二模試卷> 試題詳情

如圖（a）所示，ACD、A′C′D′是兩條間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，C、C′處平滑連接，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，右端接有阻值為R的電阻，AC、A′C′為光滑傾斜導(dǎo)軌，傾角為θ，CD、C′D′為粗糙水平導(dǎo)軌，CC′左側(cè)有垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右側(cè)無(wú)磁場(chǎng)。若將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從斜軌上不同高度處由靜止釋放，釋放點(diǎn)的高度h≥h₀時(shí)，均停在水平導(dǎo)軌上EE′處。已知EE′與CC′之間的距離為d₀，導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒接入回路中的阻值為r?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒從h₀高處?kù)o止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：

（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到CC′處的速率v；
（2）導(dǎo)體棒在斜軌上速率為
1
2
v時(shí)的加速度大??；
（3）若將導(dǎo)體棒從h₁高處?kù)o止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（4）在圖（b）上定性畫(huà)出（3）中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速率-時(shí)間（v-t）圖像，并說(shuō)明導(dǎo)體棒在斜軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化情況。

【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)；電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類問(wèn)題；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：99引用：1難度：0.4

相似題

1．如圖所示，固定金屬圓環(huán)半徑為L(zhǎng)，在金屬圓環(huán)的四個(gè)面積均等區(qū)域中有兩個(gè)區(qū)域分別存在方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒OA一端與圓環(huán)中心O點(diǎn)重合，另一端與圓環(huán)接觸良好，在圓環(huán)和O點(diǎn)之間接一定值電阻R，其它電阻不計(jì)。當(dāng)導(dǎo)體棒以角速度ω繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中產(chǎn)生的交變電流的有效值為（　?。?/h2>
A．
B
ω
L
2
2
R
B．
B
ω
L
2
4
R
C．
2
B
ω
L
2
4
R
D．
B
ω
L
2
R
發(fā)布：2024/11/8 16:30:4組卷：168引用：3難度：0.4
解析
2．如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直置于導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d₀．現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab,使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖（乙）所示，F(xiàn)₀已知．求：

（1）棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度；
（2）棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能．
發(fā)布：2024/11/10 18:30:1組卷：107引用：7難度：0.1
解析
3．如圖所示，ab為固定在水平面上的半徑為l、圓心為O的金屬半圓弧導(dǎo)軌，Oa間用導(dǎo)線連接一電阻M。金屬棒一端固定在O點(diǎn)，另一端P繞過(guò)O點(diǎn)的軸，在水平面內(nèi)以角速度為ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，該過(guò)程棒與圓弧良好接觸。整個(gè)空間分布著豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，已知金屬棒由同種材料制成且粗細(xì)均勻，棒長(zhǎng)為2l、總電阻為2r,M阻值為r,其余電阻忽略不計(jì)。當(dāng)棒轉(zhuǎn)到圖中所示的位置時(shí)，棒與圓弧的接觸處記為Q點(diǎn)，則（　?。?/h2>
A．通過(guò)M的電流方向?yàn)镺→a
B．通過(guò)M的電流大小為
B
l
2
ω
6
r
C．OQ兩點(diǎn)間電壓為
B
l
2
ω
2
D．PQ兩點(diǎn)間電壓為
3
B
l
2
ω
2
發(fā)布：2024/11/10 12:30:2組卷：244引用：3難度：0.6
解析

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