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2023年上海市嘉定區(qū)高考物理二模試卷
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試題詳情
如圖甲所示,電阻不計且間距為L=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,上端連接阻值為R=2Ω的電阻,虛線OO′下方有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場。現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.2kg、電阻R
ab
=1Ω的金屬桿ab從OO′上方某處以一定初速釋放,下落過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平。在金屬桿ab下落0.6m的過程中,其加速度a與下落距離h的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知ab進入磁場時的速度v
1
=3m/s,導(dǎo)軌足夠長,磁場區(qū)域足夠大,取g=10m/s
2
。求:
(1)金屬桿ab釋放時的初速度v
0
及勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;
(2)畫出下落0.6m的過程中,金屬桿的速度隨時間的變化圖像(要求有解析過程,并在圖中標出速度關(guān)鍵點);
(3)金屬桿ab下落0.6m的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q;
(4)若金屬桿以不同的初速度下落,說明它在磁場中可能的運動情況,并分析初速度對運動情況的影響。
【考點】
電磁感應(yīng)過程中的能量類問題
;
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
.
【答案】
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:68
引用:1
難度:0.3
相似題
1.
如圖所示,間距為L=1m足夠長的光滑平行導(dǎo)軌PQ、MN固定在絕緣水平桌面上,導(dǎo)軌左端接有阻值R=4Ω的定值電阻,質(zhì)量為m=1kg的導(dǎo)體棒ab垂直靜置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,其長度恰好等于導(dǎo)軌間距,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計,整個裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B=2T的勻強磁場中,現(xiàn)給導(dǎo)體棒施加一個水平向右的恒力F,已知導(dǎo)體棒最大速度為v
m
=10m/s,則( ?。?/h2>
A.力F的大小為10N
B.電阻R中的電流始終不變
C.當導(dǎo)體棒速度大小為8m/s時,導(dǎo)體棒的加速度的大小為2m/s
2
D.導(dǎo)體棒開始到最大速度的過程中,電阻R的熱功率隨時間增大
發(fā)布:2024/11/18 17:0:1
組卷:130
引用:1
難度:0.5
解析
2.
如圖所示,用外力將質(zhì)量不計的正方形閉合導(dǎo)線框從圖示位置(磁場的右邊界與導(dǎo)線框的右邊重合)先后兩次勻速拉出勻強磁場。若線框第一次與第二次被拉出磁場的時間之比為1:2,則線框第一次與第二次被拉出磁場過程中外力做的功之比為( )
A.1:1
B.1:2
C.2:1
D.1:4
發(fā)布:2024/11/19 18:0:1
組卷:177
引用:2
難度:0.6
解析
3.
如圖所示,一個x軸與曲線方程y=0.2sin(
10
π
3
x)(m)所圍成的空間中存在著勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度B=0.2T。正方形金屬線框的邊長L=0.40m,其電阻R=0.1Ω,它的下邊與x軸重合,右邊位于x=0處,在推力F的作用下,線框以v=10m/s的速度從x=0處開始沿x軸正方向勻速運動。不計一切阻力,則( ?。?br />
A.線圈中感應(yīng)電流的方向始終為逆時針方向
B.線圈位移為0.55m時,拉力的功率為1.6W
C.把線框全部拉出磁場的過程,線框產(chǎn)生的焦耳熱為0.036J
D.把線框全部拉出磁場的過程,拉力做功為0.048J
發(fā)布:2024/11/16 11:30:2
組卷:51
引用:1
難度:0.4
解析
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