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2023年天津市河北區(qū)高考物理二模試卷
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試題詳情
如圖所示,一傾角為α的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量M=0.06kg的U形導(dǎo)體框,導(dǎo)體框的電阻忽略不計;一電阻R=3Ω的金屬棒CD的兩端置于導(dǎo)體框上,與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路CDEF;EF與斜面底邊平行,長度L=0.6m。初始時CD與EF相距s
0
=0.4m,金屬棒與導(dǎo)體框同時由靜止開始下滑,金屬棒下滑距離
s
1
=
3
16
m
后進入一方向垂直于斜面的勻強磁場區(qū)域,磁場邊界(圖中虛線)與斜面底邊平行;金屬棒在磁場中做勻速運動,直至離開磁場區(qū)域。當金屬棒離開磁場的瞬間,導(dǎo)體框的EF邊正好進入磁場,并在勻速運動一段距離后開始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=1T,重力加速度大小取g=10m/s
2
,sinα=0.6。求:
(1)金屬棒在磁場中運動時所受安培力的大??;
(2)金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動摩擦因數(shù)。
【考點】
電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題
;
導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
;
安培力的計算公式及簡單應(yīng)用
.
【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:356
引用:2
難度:0.5
相似題
1.
如圖,一個正方形導(dǎo)線框從高處自由下落,穿過一水平的勻強磁場區(qū)域,已知磁場區(qū)域高度大于2倍線框高度,線框離開磁場過程中的運動情況是( ?。?/h2>
A.若線框勻速進入磁場,則離開磁場過程一定是勻速運動
B.若線框加速進入磁場,則離開磁場過程一定是加速運動
C.若線框加速進入磁場,則離開磁場過程一定是減速運動
D.若線框減速進入磁場,則離開磁場過程一定是減速運動
發(fā)布:2024/10/30 11:30:2
組卷:295
引用:1
難度:0.4
解析
2.
如圖,足夠長的磁鐵在空隙產(chǎn)生一個徑向輻射狀磁場,一個圓形細金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸,由靜止開始下落,經(jīng)過時間t,速度達最大值v,此過程中環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R,金屬環(huán)下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強度大小均為B,重力加速度大小為g,不計空氣阻力,則( ?。?/h2>
A.在俯視圖中,環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向
B.環(huán)中最大的感應(yīng)電流大小為
mgv
R
C.環(huán)下落過程中所受重力的沖量等于其動量變化
D.t時間內(nèi)通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為
2
πr
B
vt
R
發(fā)布:2024/11/3 16:0:2
組卷:325
引用:1
難度:0.6
解析
3.
2022年6月17日,我國第三艘航母福建艦正式下水,如圖甲所示,福建艦配備了目前世界上最先進的電磁彈射系統(tǒng)。電磁彈射系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方案有多種,并且十分復(fù)雜。一種簡化的物理模型如圖乙所示,電源和一對足夠長平行金屬導(dǎo)軌M、N分別通過單刀雙擲開關(guān)K與電容器相連。電源的電動勢E=6V,內(nèi)阻不計。兩條足夠長的導(dǎo)軌相距L=0.2m且水平放置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面且豎直向下,電容器的電容C=10F?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.1kg,電阻R=1Ω的金屬滑塊垂直放置于導(dǎo)軌的滑槽內(nèi),分別與兩導(dǎo)軌良好接觸。將開關(guān)K置于a讓電容器充電,充電結(jié)束后,再將K置于b,金屬滑塊會在電磁力的驅(qū)動下運動。不計導(dǎo)軌和電路其他部分的電阻,不計電容器充、放電過程中電磁輻射和導(dǎo)軌產(chǎn)生的磁場對滑塊的作用,忽略金屬滑塊運動過程中的一切摩擦阻力。下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.開關(guān)K置于b后,金屬塊先做加速運動、后做減速運動
B.開關(guān)K置于b的瞬間,金屬滑塊的加速度大小為6m/s
2
C.開關(guān)K置于b后,金屬滑塊獲得的最大速度大小為30m/s
D.開關(guān)K置于b后,電容器最終帶電量為零
發(fā)布:2024/11/5 1:0:1
組卷:132
引用:1
難度:0.4
解析
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