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2023-2024學年福建省重點中學高三(上)入學物理試卷
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試題詳情
如圖甲所示,傾斜放置的平行光滑導軌間距為L。導軌與水平面的夾角為θ=30°,導軌上端連有阻值為R=0.5Ω的定值電阻,在導軌平面上的abdc、cdfe區(qū)域內(nèi)分別有垂直導軌平面向上和向下的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ,磁感應強度大小分別為B
1
=1T和
B
2
=
2
T
,兩磁場的寬度均為L。一長為L,阻值為r=0.5Ω的導體棒從導軌某位置由靜止釋放,導體棒在滑動過程中始終垂直于導軌且與導軌接觸良好,導體棒在磁場中運動的速度一時間圖像如圖乙所示。不計導軌的電阻,取g=10m/s
2
,求:
(1)導體棒的質(zhì)量;
(2)導體棒穿過整個磁場過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)導體棒穿過磁場Ⅱ的時間。
【考點】
電磁感應過程中的能量類問題
;
閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式
;
電磁感應過程中的動力學類問題
;
導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/8/4 8:0:9
組卷:18
引用:1
難度:0.5
相似題
1.
如圖,平行金屬導軌由水平部分和傾斜部分組成,傾斜部分是兩個豎直放置的四分之一光滑圓弧導軌,圓弧半徑為0.4m.水平部分是兩段均足夠長但不等寬的光滑導軌,且CC'=3AA'=1.2m,水平導軌與圓弧導軌在AA′處平滑連接。整個裝置處于范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場中,磁場區(qū)域遠大于導軌面積,磁感應強度B=10T,兩根完全相同的導體棒MN、PQ的質(zhì)量均為0.6kg,長度為1.2m,電阻均為3.0Ω。若PQ固定,現(xiàn)給導體棒MN一個大小為2m/s、豎直向下的初速度,同時對其施如外力F,使其恰好沿圓弧導軌從最高點勻速率下滑,導體棒剛到達AA′瞬間,撤去外力F的作用,不計導軌電阻,導體棒MN、PQ與導軌一直接觸良好。重力加速度g=10m/s
2
,π取3,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.導體棒MN從圓弧導軌最高點下滑到AA′的過程中,外力F對MN做的功為2.4J
B.導體棒MN從圓弧導軌最高點下滑到AA′的過程中,MN上產(chǎn)生的焦耳熱為0.6J
C.導體棒MN從圓弧導軌最高點下滑到AA′時,MN兩端點的電壓為6V
D.若MN到達AA′位置時釋放PQ,此時到兩棒運動穩(wěn)定時通過回路的電荷量為0.03C
發(fā)布:2024/11/5 11:30:2
組卷:179
引用:1
難度:0.3
解析
2.
如圖所示,一平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩道軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab,從距離地面高度h處靜止釋放,下滑一段距離后達到最大速度v
m
并剛好到達軌道底端。若運動過程中,金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好,且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計,摩擦力恒為f。則從開始下滑到達到最大速度的過程中( )
A.金屬桿做勻加速直線運動
B.電路產(chǎn)生的焦耳熱等于mgh-
1
2
mv
2
m
-f
h
sinθ
C.金屬桿損失的機械能等于mgh-
1
2
mv
2
m
D.金屬桿所受安培力的沖量大小為mv
m
發(fā)布:2024/11/6 2:30:4
組卷:187
引用:2
難度:0.5
解析
3.
如圖所示,間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌的傾角為θ=30°,底端接一阻值為R的電阻,質(zhì)量為m的金屬棒通過跨過輕質(zhì)定滑輪的細線與質(zhì)量為4m的重物相連,滑輪左側(cè)細線與導軌平行,金屬棒的電阻為
r
=
1
7
R
,長度為L,金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,整個裝置處于垂直導軌平面向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,現(xiàn)將重物由靜止釋放,重物下落高度h時達到最大速度,已知重力加速度為g,導軌電阻均不計,則重物從釋放到達到最大速度的過程中,下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.通過電阻R的電量為
7
BL
h
8
R
B.金屬棒受到的安培力的沖量大小為
7
B
2
L
2
h
48
R
C.金屬棒克服安培力做的功為
1
2
m
(
7
gh
-
80
m
2
g
2
R
2
B
4
L
4
)
D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為
1
2
m
(
7
gh
8
-
10
m
2
g
2
R
2
B
4
L
4
)
發(fā)布:2024/11/7 2:0:2
組卷:144
引用:1
難度:0.5
解析
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