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2023年福建省寧德市五校教學(xué)聯(lián)合體高考物理質(zhì)檢試卷(3月份)
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試題詳情
如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上,間距為L,空間分布著磁感應(yīng)強度大小為B,與導(dǎo)軌平面垂直且向上的勻強磁場。將兩根金屬棒a、b放置在導(dǎo)軌上,并將b用輕繩通過定滑輪和物塊c連接。已知兩棒的長度均為L,電阻均為R,質(zhì)量均為m,物塊c的質(zhì)量也為m,金屬棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不考慮其他電阻,不計一切摩擦,重力加速度大小為g。
(1)將金屬棒b鎖定,釋放金屬棒a,求金屬棒a的最終速度v
1
;
(2)物塊c以2v
1
的速度豎直向下運動,同時釋放金屬棒a,求金屬棒b的最終速度v
2
;
(3)在(2)問中,若a、b、c從開始運動經(jīng)時間t到達穩(wěn)定狀態(tài),求該過程中a、b產(chǎn)生的總焦耳熱。
【考點】
電磁感應(yīng)過程中的能量類問題
;
電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題
;
導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
;
動量定理的內(nèi)容和應(yīng)用
;
閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:311
引用:1
難度:0.3
相似題
1.
如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌處在方向垂直于水平面向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,左側(cè)導(dǎo)軌間的距離為3L,右側(cè)導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)體棒a、b垂直放置于導(dǎo)軌之間,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒a、b的材料相同,電阻相等。導(dǎo)體棒b末被固定且靜止在右側(cè)導(dǎo)軌上,使導(dǎo)體棒a以初速度v
0
開始向右運動,直至回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?。已知回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?時,導(dǎo)體棒a仍處于左側(cè)導(dǎo)軌上,不計導(dǎo)軌的電阻,導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m。下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.通過回路的電荷量是
3
m
v
0
2
BL
B.通過回路的電荷量是
m
v
0
2
BL
C.回路中產(chǎn)生的焦耳熱是
9
4
m
v
2
0
D.回路中產(chǎn)生的焦耳熱是
3
4
m
v
2
0
發(fā)布:2024/11/4 13:0:1
組卷:126
引用:2
難度:0.4
解析
2.
如圖,平行金屬導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)軌,且CC'=3AA'=1.2m,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)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(dǎo)軌面積,磁感應(yīng)強度B=10T,兩根完全相同的導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)軌從最高點勻速率下滑,導(dǎo)體棒剛到達AA′瞬間,撤去外力F的作用,不計導(dǎo)軌電阻,導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)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(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)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(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)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(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)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
3.
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(dǎo)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( ?。?/h2>
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
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