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當前位置： 2022-2023學年湖南省長沙市芙蓉高級中學高二（上）期中物理試卷> 試題詳情

如圖所示，匝數(shù)為100匝、面積為0.01m²的線圈，處于磁感應強度B₁=

T的勻強磁場中。線圈繞O₁O₂以轉(zhuǎn)速n=5r/s勻速轉(zhuǎn)動，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V、1A。電動機的內(nèi)阻r=1Ω，牽引一根原來靜止的、長為L=1m、質(zhì)量m=0.2kg的導體棒MN沿軌道上升。導體棒的電阻R=1Ω，架在傾角為30°的框架上，它們處于方向與框架平面垂直、磁感應強度B₂=1T的勻強磁場中。當導體棒沿軌道上滑x=1.6m時獲得穩(wěn)定的速度，這一過程中導體棒上產(chǎn)生的熱量為4J。不計框架電阻及一切摩擦，g=10m/s²求：
（1）若從線圈處于中性面開始計時，寫出電動勢的瞬時值表達式；
（2）導體棒MN的穩(wěn)定速度；
（3）導體棒MN從靜止至達到穩(wěn)定速度所用的時間。

【考點】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．

【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：31引用：2難度：0.4

相似題

1．如圖所示，在水平面內(nèi)固定著間距為L的兩根光滑平行金屬導軌（導軌足夠長且電阻忽略不計），導軌MN兩點右側(cè)處在方向垂直導軌平面向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。在導軌的左端接入電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源和電容為C的電容器。先將金屬棒a靜置在導軌上，閉合開關S₁、S₃，讓a運動速度達到v₀時斷開S₁，同時將金屬棒b靜置在導軌上，經(jīng)過一段時間后，流經(jīng)a的電流為零。已知a、b的長度均為L，電阻均為R，質(zhì)量均為m,在運動過程與導軌垂直并保持良好接觸。
（1）求開關S₁、S₃閉合，a運動速度剛為v₀時a的加速度大?。?br />（2）求b產(chǎn)生的焦耳熱Q_b；
（3）若將棒a、b均靜置在水平軌道上，閉合開關S₁、S₂，稍后再斷開S₁同時閉合S₃，求兩棒最終速度的大小。
發(fā)布：2024/9/15 10:0:8組卷：82引用：2難度：0.5
解析
2．如圖所示，寬為L的兩固定光滑金屬導軌水平放置，空間存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B。質(zhì)量均為m、電阻值均為R的兩導體棒ab和cd靜止置于導軌上，它們之間的距離也為L，現(xiàn)給cd一向右的初速度v₀，金屬導軌足夠長，在它們之后的運動過程中，求：
（1）導體棒ab獲得的最大速度；
（2）導體棒ab達到最大速度的過程中，此棒產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）最終導體棒ab和cd之間的距離。
發(fā)布：2024/9/15 2:0:9組卷：11引用：2難度：0.5
解析
3．如圖，空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B=1T。在勻強磁場區(qū)域內(nèi)，將質(zhì)量為m=4kg、長為L=1m、電阻為2Ω的金屬棒ab垂直導軌放置在足夠長的水平光滑U形導軌上，且與導軌接觸良好，導軌間距為L=1m,導軌電阻忽略不計。金屬棒在垂直于棒的水平拉力F的作用下，由靜止開始（t=0時）做勻加速直線運動，2s時運動的位移為8m。2s后保持拉力的功率不變，直到棒ab以最大速度做勻速直線運動再撤去拉力F。求：
（1）2s時F的大??；
（2）棒ab的最大速度v_max；
（3）撤去拉力后，棒ab產(chǎn)生的熱量Q及運動的距離x。
發(fā)布：2024/9/19 11:0:13組卷：15引用：1難度：0.4
解析

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