當(dāng)前位置： 2020年浙江省杭州二中高考物理仿真模擬試卷（6月份）> 試題詳情

如圖所示，CEG、DFH是兩條足夠長(zhǎng)的、水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，在CDFE區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌的右端接有一阻值為R的電阻，左端與光滑彎曲軌道MC、ND平滑連接?，F(xiàn)將一阻值為R，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰停在磁場(chǎng)的右邊界EF處。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，EF左側(cè)導(dǎo)軌光滑，右側(cè)導(dǎo)軌粗糙，與導(dǎo)體棒間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．建立原點(diǎn)位于磁場(chǎng)左邊界CD、方向沿導(dǎo)軌向右的坐標(biāo)軸x,已知導(dǎo)體棒在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度隨位移均勻變化，即滿足關(guān)系式：
v
=
v
0
-
B
2
L
2
2
m
R
x
，v₀為導(dǎo)體棒進(jìn)入有界磁場(chǎng)的初速度。求：
（1）有界磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d；
（2）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到x=
d
2
，
x
=
d
2
處的加速度a；
（3）若導(dǎo)體棒從彎曲軌道上4h高處由靜止釋放，則導(dǎo)體棒最終的位置坐標(biāo)x和這一過程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；安培力的概念；用焦耳定律計(jì)算電熱；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：169引用：2難度：0.3

相似題

1．如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直置于導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d₀．現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab,使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，棒ab離開磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖（乙）所示，F(xiàn)₀已知．求：

（1）棒ab離開磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度；
（2）棒ab通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中整個(gè)回路所消耗的電能．
發(fā)布：2024/11/10 18:30:1組卷：107引用：7難度：0.1
解析
2．如圖所示，固定金屬圓環(huán)半徑為L(zhǎng)，在金屬圓環(huán)的四個(gè)面積均等區(qū)域中有兩個(gè)區(qū)域分別存在方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒OA一端與圓環(huán)中心O點(diǎn)重合，另一端與圓環(huán)接觸良好，在圓環(huán)和O點(diǎn)之間接一定值電阻R，其它電阻不計(jì)。當(dāng)導(dǎo)體棒以角速度ω繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中產(chǎn)生的交變電流的有效值為（　?。?/h2>
A．
B
ω
L
2
2
R
B．
B
ω
L
2
4
R
C．
2
B
ω
L
2
4
R
D．
B
ω
L
2
R
發(fā)布：2024/11/8 16:30:4組卷：168引用：3難度：0.4
解析
3．如圖所示，ab為固定在水平面上的半徑為l、圓心為O的金屬半圓弧導(dǎo)軌，Oa間用導(dǎo)線連接一電阻M。金屬棒一端固定在O點(diǎn)，另一端P繞過O點(diǎn)的軸，在水平面內(nèi)以角速度為ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，該過程棒與圓弧良好接觸。整個(gè)空間分布著豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，已知金屬棒由同種材料制成且粗細(xì)均勻，棒長(zhǎng)為2l、總電阻為2r,M阻值為r,其余電阻忽略不計(jì)。當(dāng)棒轉(zhuǎn)到圖中所示的位置時(shí)，棒與圓弧的接觸處記為Q點(diǎn)，則（　?。?/h2>
A．通過M的電流方向?yàn)镺→a
B．通過M的電流大小為
B
l
2
ω
6
r
C．OQ兩點(diǎn)間電壓為
B
l
2
ω
2
D．PQ兩點(diǎn)間電壓為
3
B
l
2
ω
2
發(fā)布：2024/11/10 12:30:2組卷：244引用：3難度：0.6
解析

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