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2022-2023學年山東省青島一中高三(上)期末物理試卷
>
試題詳情
如圖所示,M
1
M
2
與P
1
P
2
是固定在水平面上的兩光滑平行導軌,間距為L
1
=1m,M
1
M
2
P
2
P
1
區(qū)域內存在垂直于導軌所在平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小B
1
=1T。N
1
N
2
與Q
1
Q
2
也是固定在水平面上的兩光滑平行導軌,間距為L
2
=0.5m,并用導線分別與M
1
M
2
、P
2
P
1
相連接,N
1
N
2
Q
2
Q
1
區(qū)域內存在垂直于導軌平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小B
2
=2T.在M
1
M
2
P
2
P
1
區(qū)域放置導體棒G,其質量m
1
=2kg、電阻R
1
=1Ω、長度為L
1
=1m,在N
1
N
2
Q
2
Q
1
區(qū)域內放置導體棒H,其質量m
2
=1kg、電阻R
2
=1Ω、長度為L
2
=0.5m。剛開始時兩棒都與導軌垂直放置,且導體棒H被鎖定,兩個區(qū)域導軌都足夠長、不計電阻且棒始終與導軌接觸良好。
(1)要想使導體棒G在水平向右的外力作用下做初速度為零、加速度大小為a=2m/s
2
的勻加速直線運動,請寫出力F與時間t的關系式;
(2)若在導體棒G上施加水平向右的F
1
=5N的外力,在作用t
1
=5s后達到最大速度,求此過程中導體棒G的位移大??;
(3)若導體棒G在水平向右的外力F作用下做初速度為零、加速度大小為a=2m/s
2
的勻加速直線運動,運動t
2
=6s后將力F撤去,同時將導體棒H解鎖,求從撤去外力到導體棒H獲得最大速度的過程中導體棒H產生的熱量;
(4)若開始時導體棒H即解除鎖定,導體棒G一直在外力F作用下向右做a=2m/s
2
的勻加速直線運動,求電路穩(wěn)定后兩棒的速度滿足的關系式。
【考點】
電磁感應過程中的能量類問題
;
導體平動切割磁感線產生的感應電動勢
;
電磁感應過程中的動力學類問題
;
閉合電路歐姆定律的內容和表達式
.
【答案】
見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:47
引用:2
難度:0.2
相似題
1.
如圖所示,光滑的平行金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌處在方向垂直于水平面向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,左側導軌間的距離為3L,右側導軌間的距離為L,導體棒a、b垂直放置于導軌之間,且與導軌接觸良好,導體棒a、b的材料相同,電阻相等。導體棒b末被固定且靜止在右側導軌上,使導體棒a以初速度v
0
開始向右運動,直至回路中的感應電流變?yōu)?。已知回路中的感應電流變?yōu)?時,導體棒a仍處于左側導軌上,不計導軌的電阻,導體棒b的質量為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.回路中產生的焦耳熱是
9
4
m
v
2
0
D.回路中產生的焦耳熱是
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
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( ?。?/h2>
A.金屬桿做勻加速直線運動
B.電路產生的焦耳熱等于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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