當(dāng)前位置： 2022年上海市松江區(qū)高考物理二模試卷> 試題詳情

如圖，斜面、水平面和半徑為L(zhǎng)的半圓柱面分別在AA′、EE′處平滑連接，水平面上CC′和DD′之間有寬度為L(zhǎng)、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)將邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的勻質(zhì)正方形線(xiàn)框abcd自斜面上靜止釋放，穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，上升到半圓柱面上最大高度時(shí)線(xiàn)框平面恰好在豎直面內(nèi)。線(xiàn)框與各接觸面間摩擦不計(jì)，重力加速度為g。求：
（1）第一次離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框的速度；
（2）第一次即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框cd邊中電流的大小、方向及cd兩端的電壓；
（3）若線(xiàn)框在穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中其速度隨位移變化滿(mǎn)足v=v₀-
1
4
2
g
L
x,v₀為線(xiàn)框進(jìn)入有界磁場(chǎng)的初速度，v為線(xiàn)框在磁場(chǎng)中位移為x時(shí)的速度。請(qǐng)分析說(shuō)明線(xiàn)框會(huì)不會(huì)停下來(lái)。若不能停下，說(shuō)明最終的穩(wěn)定狀態(tài)；若能停下，求出線(xiàn)框停下時(shí)cd邊所在的位置。

【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：88引用：1難度：0.6

相似題

1．如圖所示，有一足夠大的光滑水平面上存在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)分布沿x軸方向均勻增大，沿y軸方向是不變的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外?，F(xiàn)有一閉合的正方形金屬線(xiàn)框（線(xiàn)框有電阻），質(zhì)量為m,以速度大小為v₀、方向沿其對(duì)角線(xiàn)且與x軸成45°角開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以下關(guān)于線(xiàn)框的說(shuō)法中正確的是（　　）

A．線(xiàn)框中的感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?/label>

B．線(xiàn)框?qū)⒆鰟驕p速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

C．線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的內(nèi)能為

mv₀²

D．線(xiàn)框最終將靜止于平面上的某個(gè)位置

發(fā)布：2024/11/13 17:0:2組卷：140引用：2難度：0.7

解析

2．如圖所示，U形金屬框abcd置于傾角為θ的固定絕緣斜面上，ab和dc平行，和bc邊垂直。一根具有一定電阻的光滑導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，將金屬框與導(dǎo)體棒由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，整個(gè)裝置始終處于垂直斜面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，MN與金屬框始終保持良好接觸，且與bc邊保持平行。已知金屬框與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且動(dòng)摩擦因數(shù)μ＜tanθ。整個(gè)金屬框電阻可忽略，斜面足夠長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后（　?。?/h2>
A．導(dǎo)體棒的加速度趨于恒定值
B．導(dǎo)體棒的速度趨于恒定值
C．金屬框的速度趨于恒定值
D．導(dǎo)體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值
發(fā)布：2024/11/13 18:0:1組卷：211引用：2難度：0.3
解析
3．如圖所示，水平面內(nèi)間距為1m且足夠長(zhǎng)的兩根平行光滑長(zhǎng)直金屬軌道，其左側(cè)通過(guò)開(kāi)關(guān)S與R=5Ω的電阻相連，整個(gè)空間內(nèi)有垂直軌道平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為2kg,長(zhǎng)度為1m,電阻為5Ω的均勻長(zhǎng)直金屬棒PQ位于軌道平面內(nèi)并垂直軌道放置，金屬棒始終與軌道接觸良好，不計(jì)軌道電阻及空氣阻力。閉合開(kāi)關(guān)S，對(duì)金屬棒PQ施加一水平向右的力F，使其從靜止開(kāi)始做加速度大小為0.5m/s²的勻加速運(yùn)動(dòng)；4s后撤去力F。金屬棒PQ從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的全過(guò)程中，力F的最大值F_m及金屬棒運(yùn)動(dòng)的路程x為（　?。?/h2>
A．F_m=0.8N，x=14m B．F_m=0.8N，x=10m
C．F_m=1.8N，x=14m D．F_m=1.8N，x=10m
發(fā)布：2024/11/14 7:0:1組卷：71引用：2難度：0.7
解析

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A．F_m=0.8N，x=14m	B．F_m=0.8N，x=10m
C．F_m=1.8N，x=14m	D．F_m=1.8N，x=10m