當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二（下）期中物理試卷> 試題詳情

如圖所示，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MNC和PQD，MN與PQ平行，間距都為L(zhǎng)=0.5m,N、Q連線水平且與MN垂直，MNPQ面、NCQD面與水平面夾角分別為30°和37°，NQ的左側(cè)空間存在沿NM方向（x正方向）均勻增大的穩(wěn)恒磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B，隨x的變化率k=0.3T/m,x=0處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，磁場(chǎng)方向垂直MNPQ面向上，NQ右側(cè)空間有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂=1.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，均勻金屬棒ab和ef分別置于兩傾斜的導(dǎo)軌上，棒ab與ef接入電路中的電阻相同，都為R=0.1Ω，棒ef的質(zhì)量m₁=0.04kg,棒ef在外力F作用下從x=0處以初速度v₀=4m/s沿x正方向運(yùn)動(dòng)，此過程中，棒ab在導(dǎo)軌上始終保持靜止，已知棒ab、ef與軌道始終垂直且兩端與軌道保持良好接觸，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）金屬棒ab的質(zhì)量m₂；
（2）寫出金屬棒ef運(yùn)動(dòng)過程中所受安培力F_安與坐標(biāo)x的關(guān)系式，并說明F_安=x圖象與坐標(biāo)軸所圍“面積”表示的物理意義；
（3）金屬棒ef從x=0運(yùn)動(dòng)至x=2m的過程中，作用在金屬棒ef上外力F的平均功率。

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的電路類問題；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。

當(dāng)前模式為游客模式，立即登錄查看試卷全部?jī)?nèi)容及下載

發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：49引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖，半徑為R，粗細(xì)均勻的單匝圓形金屬線圈內(nèi)有一半徑為r的圓形區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=B₀+kt,B₀、k為常量。圖中金屬線圈上a、b兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為（　?。?/h2>
A．
1
4
πk
r
2
B．
1
4
πk
R
2
C．
3
4
π
B
0
r
2
D．0
發(fā)布：2024/11/2 13:30:2組卷：117引用：2難度：0.6
解析

2．如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑固定導(dǎo)軌，傾角為θ，導(dǎo)體棒ab、cd用絕緣細(xì)線栓連，處于水平狀態(tài)，在平行于斜面向上的恒力F作用下靜止于軌道，一范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軌道斜面（未畫出）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，軌道寬度為l,導(dǎo)體棒ab、cd接入電路的電阻分別為R和2R。剪斷細(xì)線，經(jīng)t時(shí)間ab達(dá)到最大速度。已知導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為2m,導(dǎo)體棒cd質(zhì)量為m。下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．在任意時(shí)刻，ab與cd速度大小之比為1：1

B．a(chǎn)b的最大速度為

sinθ

C．在0到t時(shí)間內(nèi)，流過ab的電荷量為

（

）

sinθ

D．在0到t時(shí)間內(nèi)，ab上滑的距離為

tsinθ

發(fā)布：2024/11/3 1:0:1組卷：372引用：2難度：0.6

解析

3．如圖甲所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ彼此平行，相距L=0.5m,與水平面成θ=37°角放置，在導(dǎo)軌的上部接有一滑動(dòng)變阻器，其最大阻值R=10Ω．一根質(zhì)量為m=50g、電阻r=2Ω的直導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置且與導(dǎo)軌接觸良好．在圖示的矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)始終以速度v₀在矩形虛線區(qū)域內(nèi)沿著導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)滑片滑至滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)體棒恰能在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng)．金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，運(yùn)動(dòng)的過程中總能保證金屬棒處于磁場(chǎng)中．設(shè)軌道足夠長(zhǎng)，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）求磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度v₀是多大？
（2）現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值迅速變?yōu)?Ω，求導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小及該過程中安培力的最大功率．
（3）若將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至某處后導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度用符號(hào)v表示，此時(shí)對(duì)應(yīng)電路的總電阻用符號(hào)R_總表示，請(qǐng)推導(dǎo)速度v隨總電阻R_總變化的關(guān)系式，并在圖乙中準(zhǔn)確地畫出此情況下的v-R_總圖象．
發(fā)布：2024/11/3 8:0:2組卷：211引用：2難度：0.1
解析

把好題分享給你的好友吧~~