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高中物理

小學(xué): 數(shù)學(xué); 語文; 英語; 奧數(shù); 科學(xué); 道德與法治

初中: 數(shù)學(xué); 物理; 化學(xué); 生物; 地理; 語文; 英語; 道德與法治; 歷史; 科學(xué); 信息技術(shù)

高中: 數(shù)學(xué); 物理; 化學(xué); 生物; 地理; 語文; 英語; 政治; 歷史; 信息; 通用

中職: 數(shù)學(xué); 語文; 英語

當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年浙江省溫州市新力量聯(lián)盟高二（下）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示，一對平行的粗糙金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面上，導(dǎo)軌間L=0.2m,左端接有阻值R=0.3Ω電阻，右側(cè)平滑連接一對彎曲的光滑軌道。水平導(dǎo)軌的整個(gè)區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.0T。一根質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=0.1Ω的金屬棱ab垂直放置于導(dǎo)軌上，在水平向右的恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動，當(dāng)金屬棒通過位移x=9m時(shí)離開磁場時(shí)撤去外力F，接著金屬棒沿彎曲軌道上升到最大高度h=0.8m處，已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動過程中始終與軌道垂直且與軌道保持良好接觸。g=10m/s²，求：
（1）金屬棒運(yùn)動的最大速率v_m；
（2）金屬棒在磁場中速度為
v
m
2
時(shí)的加速度大?。?br />（3）金屬棒在恒力F作用下向右運(yùn)動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；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．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：76引用：4難度：0.5

相似題

1．如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌處在方向垂直于水平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，左側(cè)導(dǎo)軌間的距離為3L，右側(cè)導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)體棒a、b垂直放置于導(dǎo)軌之間，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒a、b的材料相同，電阻相等。導(dǎo)體棒b末被固定且靜止在右側(cè)導(dǎo)軌上，使導(dǎo)體棒a以初速度v₀ 開始向右運(yùn)動，直至回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?。已知回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?時(shí)，導(dǎo)體棒a仍處于左側(cè)導(dǎo)軌上，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m。下列說法正確的是（　?。?/h2>
A．通過回路的電荷量是
3
m
v
0
2
BL
B．通過回路的電荷量是
m
v
0
2
BL
C．回路中產(chǎn)生的焦耳熱是
9
4
m
v
2
0
D．回路中產(chǎn)生的焦耳熱是
3
4
m
v
2
0
發(fā)布：2024/11/4 13:0:1組卷：126引用：2難度：0.4
解析

2．如圖，平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成，傾斜部分是兩個(gè)豎直放置的四分之一光滑圓弧導(dǎo)軌，圓弧半徑為0.4m.水平部分是兩段均足夠長但不等寬的光滑導(dǎo)軌，且CC'=3AA'=1.2m,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌在AA′處平滑連接。整個(gè)裝置處于范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T，兩根完全相同的導(dǎo)體棒MN、PQ的質(zhì)量均為0.6kg,長度為1.2m,電阻均為3.0Ω。若PQ固定，現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一個(gè)大小為2m/s、豎直向下的初速度，同時(shí)對其施如外力F，使其恰好沿圓弧導(dǎo)軌從最高點(diǎn)勻速率下滑，導(dǎo)體棒剛到達(dá)AA′瞬間，撤去外力F的作用，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)軌一直接觸良好。重力加速度g=10m/s²，π取3，下列判斷正確的是（　　）

A．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′的過程中，外力F對MN做的功為2.4J

B．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′的過程中，MN上產(chǎn)生的焦耳熱為0.6J

C．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′時(shí)，MN兩端點(diǎn)的電壓為6V

D．若MN到達(dá)AA′位置時(shí)釋放PQ，此時(shí)到兩棒運(yùn)動穩(wěn)定時(shí)通過回路的電荷量為0.03C

發(fā)布：2024/11/5 11:30:2組卷：179引用：1難度：0.3

3．我國新一代航母阻攔系統(tǒng)采用了電磁阻攔技術(shù)，其工作原理如圖（b）所示。固定在水平甲板面內(nèi)的“U”型金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，MN、PQ平行且相距l(xiāng)。一質(zhì)量為m、阻值為R的導(dǎo)體棒ab垂直擱置在兩導(dǎo)軌之間，且與導(dǎo)軌接觸良好。質(zhì)量為M的飛機(jī)著艦時(shí)，迅速鉤住導(dǎo)體棒ab上的絕緣繩，同時(shí)關(guān)閉動力系統(tǒng)并立即與導(dǎo)體棒ab獲得相對航母的共同速度v₀。飛機(jī)和導(dǎo)體棒一起減速滑行距離x后停下。除安培力外，兩者一起運(yùn)動時(shí)所受阻力恒為f,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，絕緣繩的質(zhì)量不計(jì)。則從飛機(jī)與導(dǎo)體棒共速到停下來的過程中，下列說法正確的是（　?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202306/47/49e58bdb.png" style="vertical-align:middle" />

A．導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱

1

2

（

M

+

m

）

v

2

0

-

fx

B．飛機(jī)與導(dǎo)體棒共速時(shí)，ab兩端的電壓為Blv₀

C．通過導(dǎo)體棒某橫截面的電荷量為

B

lx

R

D．所經(jīng)的時(shí)間為

（

M

+

m

）

v

0

f

-

B

2

lx

R

f

發(fā)布：2024/11/4 5:30:3組卷：73引用：3難度：0.5

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