當前位置： 2021-2022學年河北省名校高二（上）期末物理試卷> 試題詳情

如圖甲所示，絕緣水平面上固定著兩根足夠長的光滑金屬導軌PQ、MN，相距為L=0.5m,ef右側導軌處于勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下，磁感應強度B的大小如圖乙變化。開始時ab棒和cd棒鎖定在導軌如圖甲位置，ab棒與cd棒平行，ab棒離水平面高度為h=0.2m,cd棒與ef之間的距離也為L，ab棒的質量為m₁=0.2kg,有效電阻R₁=0.05Ω，cd棒的質量為m₂=0.1kg,有效電阻為R₂=0.15Ω（設a、b棒在運動過程始終與導軌垂直，兩棒與導軌接觸良好，導軌電阻不計）。問：
（1）0～1s時間段通過cd棒的電流大小與方向；
（2）假如在1s末，同時解除對ab棒和cd棒的鎖定，穩(wěn)定后ab棒和cd棒將以相同的速度做勻速直線運動，試求這一速度；
（3）對ab棒和cd棒從解除鎖定到開始以相同的速度做勻速運動，ab棒產生的熱量為多少？

【考點】電磁感應中的其他圖像問題；電磁感應過程中的電路類問題；法拉第電磁感應定律的內容和表達式；電磁感應過程中的能量類問題；電磁感應過程中的動力學類問題；導體平動切割磁感線產生的感應電動勢．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：123引用：3難度：0.4

相似題

1．如圖甲所示，abcd是匝數(shù)為100匝、邊長為10cm、總電阻為0.2Ω的正方形閉合導線圈，放在與線圈平面垂直的圖示勻強磁場中，磁感應強度方向垂直紙面向里，大小B隨時間t的變化關系如圖乙所示，則：
（1）求t=1s時電流大小和方向；
（2）作出0-6s內電流隨時間變化的圖像，并標出必要的數(shù)據(jù)（規(guī)定逆時針方向為正）；
（3）由定義求該電流的有效值。
發(fā)布：2024/7/22 8:0:9組卷：17引用：2難度：0.5
解析
2．如圖（a）所示，間距為L、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度為B，在區(qū)域Ⅱ內有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應強度B_t的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖（b）所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑，同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域I內的導軌上由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導軌接觸良好。已知ab棒和cd棒的質量均為m、電阻均為R，區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為2L，在t=t_x時刻（t_x未知）ab棒恰進入?yún)^(qū)域Ⅱ，重力加速度為g。求：
（1）通過cd棒電流的方向和區(qū)域I內磁場的方向；
（2）當ab棒在區(qū)域Ⅱ內運動時cd棒消耗的電功率和熱量；
（3）ab棒開始下滑至EF的過程中流過導體棒cd的電量。
發(fā)布：2024/9/1 0:0:9組卷：189引用：9難度：0.3
解析
3．如圖甲所示，粗細均勻絕緣導線彎成正方形線框a和內切圓形線框b,兩線框在同一平面內，磁場方向垂直于線框所在平面，磁感應強度B隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示，兩線框產生感應電動勢分別為E_a和E_b，感應電流大小分別為I_a和I_b，以下說法正確的是（　?。?/h2>
A．E_a：E_b=π：4 B．E_a：E_b=2：π C．I_a：I_b=1：1 D．I_a：I_b=2：1
發(fā)布：2024/7/2 8:0:9組卷：89引用：3難度：0.5
解析

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