當前位置： 2022-2023學年四川省成都外國語學校高二（下）月考物理試卷（3月份）> 試題詳情

如圖甲，間距L=1.0m的平行長直導軌MN、PQ水平放置，兩導軌左端MP之間接有一阻值為R=1Ω的定值電阻，導軌電阻忽略不計；一導體棒（電阻不計）垂直于導軌放在距離導軌左端d=1.0m的ab處，其質量m=0.1kg,導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，整個裝置處在范圍足夠大的豎直方向的勻強磁場中。取豎直向下為正方向，從t=0時刻開始，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示；在t=3s內導體棒在外力F₁作用下處于靜止狀態(tài)，不計感應電流磁場的影響，取g=10m/s²。

（1）求t=1s時安培力的大小和方向；
（2）從t=3s開始，導體棒在恒力F₂=1.2N作用下向右運動x=1m時，導體棒的速度達到最大。求導體棒的最大速度及該過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。

【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；法拉第電磁感應定律的內容和表達式；電磁感應過程中的動力學類問題．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：248引用：4難度：0.4

相似題

1．如圖所示，磁鐵在電動機和機械裝置的帶動下，以O點為中心在水平方向上做周期性往復運動。兩匝數(shù)不同的線圈分別連接相同的小燈泡，且線圈到O點距離相等。線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響可以忽略，不考慮燈泡阻值的變化。下列說法正確的是（　?。?br />
A．兩線圈產(chǎn)生的電動勢有效值相等
B．兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率不相等
C．兩小燈泡消耗的電功率相等
D．兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時為零
發(fā)布：2024/11/13 21:0:2組卷：77引用：3難度：0.7
解析
2．兩平行、光滑的直導軌與水平面間的夾角為θ，導軌處在垂直導軌平面向下的勻強磁場中，兩根長度、材料均相同的均質金屬棒P、Q垂直地放在導軌上，一根輕質細繩跨過如圖所示的輕質定滑輪，一端懸吊一重物，另一端連接金屬棒Q，定滑輪右側的細繩和導軌平行，將兩金屬棒同時由靜止釋放，經(jīng)過一段時間后，金屬棒P的速度始終為v。已知金屬棒Q的質量為2m,金屬棒P和重物的質量均為m,兩金屬棒運動過程中始終與導軌垂直并接觸良好，閉合回路中除兩金屬棒以外的電阻均不計，重力加速度大小為g,下列說法正確的是（　　）
A．金屬棒Q的最大速度為
v
3
B．金屬棒Q的最大加速度為
g
3
C．金屬棒P、Q的加速距離之比等于3：1
D．金屬棒Q上產(chǎn)生的焦耳熱的最大功率為
4
mgv
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發(fā)布：2024/11/12 20:0:1組卷：102引用：4難度：0.5
解析

3．我國完全自主設計建造的首艘電磁彈射型航空母艦“福建艦”采用平直通長飛行甲板，滿載排水量8萬余噸。電磁彈射器的主要部件是一套直線感應電動機，利用強大電流通過線圈產(chǎn)生的磁場推動飛機托架高速前進，帶動飛機起飛，原理簡圖如圖所示。電動機初級線圈固定在甲板下方，彈射時，旋轉電刷極短時間內從觸點1高速旋轉到觸點14，依次在線圈A、B、C、D、E、???、M、N中產(chǎn)生強大的磁場，在磁場從線圈A高速變化到線圖N的過程中，直線感應電機的次級線圈（飛機托架）中就會產(chǎn)生強大的感應電流，飛機托架會在安培力的推動下帶動飛機高速前進。已知整個加速系統(tǒng)長約90余米，彈射時在2.5s內可以將質量為30t的飛機由靜止加速到260km/h的離艦速度。若彈射過程安培力恒定，不計阻力，飛機托架的質量可忽略，線圈電阻不計，重力加速度為g,下列說法正確的是（　?。?br />

A．彈射過程中，飛機運動的速度總是小于磁場變化的速度

B．彈射該架飛機，安培力做的功約為1.01×10⁹J

C．彈射過程中，直線感應電機的最大輸出功率約為2.6×10⁷W

D．彈射過程中，飛機沿水平方向運動，質量為m的飛行員需要承受座艙的水平作用力的大小約為3mg

發(fā)布：2024/11/11 17:30:1組卷：38引用：3難度：0.6

解析

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