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2023年福建省寧德市五校教學聯(lián)合體高考物理質檢試卷(3月份)
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試題詳情
如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角θ=30°的斜面上,間距為L,空間分布著磁感應強度大小為B,與導軌平面垂直且向上的勻強磁場。將兩根金屬棒a、b放置在導軌上,并將b用輕繩通過定滑輪和物塊c連接。已知兩棒的長度均為L,電阻均為R,質量均為m,物塊c的質量也為m,金屬棒a、b始終與導軌垂直且接觸良好,不考慮其他電阻,不計一切摩擦,重力加速度大小為g。
(1)將金屬棒b鎖定,釋放金屬棒a,求金屬棒a的最終速度v
1
;
(2)物塊c以2v
1
的速度豎直向下運動,同時釋放金屬棒a,求金屬棒b的最終速度v
2
;
(3)在(2)問中,若a、b、c從開始運動經(jīng)時間t到達穩(wěn)定狀態(tài),求該過程中a、b產(chǎn)生的總焦耳熱。
【考點】
電磁感應過程中的能量類問題
;
電磁感應過程中的動力學類問題
;
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容和表達式
;
動量定理的內容和應用
.
【答案】
見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:311
引用:1
難度:0.3
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( )
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( )
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,一長為r、電阻為R、質量為m且質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順時針勻速轉動,在轉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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