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2022-2023學(xué)年上海市嘉定區(qū)高三(上)期末物理試卷(一模)
>
試題詳情
如圖a所示,在傾角θ=37°的斜面上,固定著寬L=1m的平行粗糙金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌下端接一個R=2Ω的定值電阻,整個裝置處于垂直導(dǎo)軌向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。一質(zhì)量m=0.5kg、阻值r=2Ω的金屬棒在沿導(dǎo)軌向上的拉力F的作用下,從MN處由靜止開始沿導(dǎo)軌加速向上運動。運動過程中,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知金屬棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若金屬棒以a=1m/s
2
的加速度沿導(dǎo)軌向上做勻加速直線運動,則:
(a)當(dāng)它運動到2m處所受安培力F
A
;
(b)在圖b中畫出此時金屬棒的受力示意圖;
(c)計算該位置處拉力F的大小。
(2)若金屬棒在拉力F的作用下沿導(dǎo)軌向上運動的v-s圖像如圖c所示,試求從起點開始到發(fā)生s=2m位移的過程中,安培力所做的功W
A
以及拉力F所做的功W
F
。
【考點】
導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
;
電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題
;
復(fù)雜的運動學(xué)圖像問題
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:284
引用:1
難度:0.4
相似題
1.
如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場,方向一個垂斜面向上,另一個垂直斜面向下,寬度均為L,一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形金屬線框以速度v剛進(jìn)入上邊磁場時,恰好做勻速直線運動,當(dāng)ab到達(dá)gg′與ff′中點時又恰勻速,已知重力加速度為g,則( ?。?/h2>
A.當(dāng)ab邊剛越過ff′時線框的加速度大小為2gsinθ,方向沿斜面向上
B.當(dāng)ab邊剛越過ff′時線框的加速度大小為3gsinθ,方向沿斜面向下
C.線框從開始進(jìn)入磁場到ab邊到達(dá)gg'與ff′中點時產(chǎn)生的熱量為
3
2
mgLsinθ+
15
32
mv
2
D.從ab越過ff′邊界到線框再做勻速直線運動所需的時間t=
1
mgsinθ
(
2
B
2
L
3
R
-
3
4
mv)
發(fā)布:2024/11/6 15:0:1
組卷:516
引用:4
難度:0.4
解析
2.
我國成功建造了世界首個將電磁推動和磁懸浮兩者結(jié)合的高速實驗設(shè)施—“電磁撬”,它能夠?qū)嵓壔蛞陨系奈矬w加速到1030km/h。如圖,兩根金屬導(dǎo)軌ab和a
1
b
1
,固定在同一水平面內(nèi)且相互平行,足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方,S極位于兩導(dǎo)軌的正下方,一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。不計金屬導(dǎo)軌的電阻和摩擦。現(xiàn)保持其它量不變,僅做以下改變,接通電源后,導(dǎo)體棒在軌道上運動的加速度將增大的是( )
A.將電磁鐵磁性增強(qiáng)
B.滑動變阻器滑片向右滑動
C.換一根材料、橫截面積均相同但較短點的導(dǎo)體棒
D.換一根材料、長度均相同但橫截面積較大的導(dǎo)體棒
發(fā)布:2024/11/4 18:0:2
組卷:44
引用:2
難度:0.5
解析
3.
如圖所示,傾角為α=30°的粗糙導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌間距L=1m,上端所接電阻R=2Ω。一金屬棒在沿導(dǎo)軌向下的拉力F作用下由靜上升開始運動,已知金屬棒的質(zhì)量為1kg、阻值為2Ω,其速度大小隨位移的變化規(guī)律為v=2x,金屬棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=
3
2
,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度g取10m/s
2
。則金屬棒從開始運動到速度大小為2m/s的過程中( ?。?。
A.通過電阻R的電荷量q=0.5C
B.金屬棒的速度大小為2m/s時,安培力瞬時功率的大小為2W
C.系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q=1J
D.拉力F做的功W=5.5J
發(fā)布:2024/11/4 16:30:9
組卷:53
引用:1
難度:0.5
解析
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