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2023年浙江省高考物理研究試卷(二)
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試題詳情
如圖甲所示,間距為L的兩條足夠長光滑平行絕緣導軌放置在水平面內(nèi),導軌間有豎直方向且等間距間隔的勻強磁場區(qū),磁感應強度大小為B,磁場寬度及間距均為2L。導軌上有一邊長為L的正方形金屬框abcd,質(zhì)量為m,ab、cd邊與導軌平行,ab、bc、ad、cd邊電阻相等均為R。金屬框在沿導軌方向的恒定拉力F(大小未知)作用下由靜止開始向右沿導軌運動,經(jīng)過一段距離后進入第一個磁場區(qū)。從bc邊進入第一個磁場區(qū)至bc邊離開第一個磁場區(qū)過程中,測得ad兩端的電壓隨時間變化圖像如圖乙所示。
(1)求恒力F的大???
(2)設Δt
1
=t
1
-0,Δt
2
=t
2
-t
1
,比較Δt
1
和Δt
2
的大小并求Δt
1
?
(3)在圖丙中畫出bc邊離開第一個磁場至剛進入第二個磁場過程中ad兩端的電壓隨時間變化圖像(標出時間和電壓值,以bc邊離開第一個磁場開始計時);
(4)金屬框從靜止開始到離開第二個磁場區(qū)的過程中F所做的功?
【考點】
電磁感應過程中的能量類問題
;
導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢
;
閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/9/29 1:0:1
組卷:68
引用:3
難度:0.5
相似題
1.
如圖所示,跑步機底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極,電極間充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場,且兩電極連接有電壓表和電阻R,絕緣橡膠帶上鍍有間距為d,電阻也為R的平行細金屬條,磁場中始終僅有一根金屬條,且與電極接觸良好,若橡膠帶勻速運動時,電壓表讀數(shù)為U,由此可知( ?。?/h2>
A.橡膠帶勻速運動的速率為
v
=
2
U
BL
B.電阻R中的電流方向由N到M
C.電阻R消耗的電功率為
P
=
U
2
2
R
D.每根金屬條每次經(jīng)過磁場區(qū)域克服安培力做功為
W
=
BLU
d
R
發(fā)布:2024/10/28 18:0:1
組卷:48
引用:4
難度:0.5
解析
2.
如圖所示,界線MN以下存在一個方向水平的磁場(垂直于紙面向里),取MN上一點O作為原點,豎直向下建立y軸,磁場的磁感應強度B隨y坐標(以m為單位)的分布規(guī)律為B=1+y(T)。一邊長為L=1m、質(zhì)量為m=0.1kg、電阻R=2Ω的正方形金屬框abcd從MN上方靜止釋放,0.2s后金屬框的cd邊到達界線MN,此時給金屬框施加一個豎直方向的外力F,直至金屬框完全進入磁場時撤去該外力。已知金屬框在進入磁場的過程中電流保持恒定,且金屬框運動過程中上下邊始終水平、左右邊始終豎直,g取10m/s
2
,下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.金屬框進入磁場的過程中電流大小為1A
B.金屬框進入磁場的過程經(jīng)歷的時間為
2
3
s
C.金屬框進入磁場的過程中外力F做功為0.35J
D.金屬框完全進入磁場后繼續(xù)做加速運動,直到速度達到3m/s后不再加速
發(fā)布:2024/11/1 14:30:1
組卷:74
引用:1
難度:0.3
解析
3.
半徑分別為r和2r的同心半圓導軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi),一長為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導體棒AB置于半圓軌道上面,BA的延長線通過導軌的圓心O,裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導體棒AB在水平外力作用下,以角速度ω繞O順時針勻速轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動過程中始終與導軌保持良好接觸。導軌電阻不計,不計一切摩擦,重力加速度為g,則下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.導體棒A端相當于電源正極
B.導體棒AB兩端的電壓大小為
3
B
r
2
ω
4
C.流過R的電流大小為
B
ω
?
r
2
4
R
D.外力的功率為
9
B
2
ω
2
r
4
8
R
發(fā)布:2024/10/31 15:30:1
組卷:106
引用:1
難度:0.5
解析
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