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2021-2022學年福建師大附中高三(下)開學物理試卷
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試題詳情
如圖所示為某興趣小組做電磁驅動和電磁阻尼實驗的示意圖。分界線PQ將水平面分成左右兩部分,左側平面粗糙,右側平面光滑。左側的驅動磁場為方向垂直平面、等間隔交替分布的勻強磁場,磁感應強度大小均為B=1.0T,每個磁場寬度均為L;右側較遠處的阻尼磁場為寬度也為L、方向垂直平面的勻強磁場,磁感應強度大小
B
0
=
24
13
T
。兩個完全相同的剛性正方形金屬線框abcd和efgh的邊長也均為L,已知線框單位長度的質量為m
0
=1.0kg/m,單位長度的電阻為r
0
=1.0Ω/m,線框與PQ左側粗糙平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。現(xiàn)使驅動磁場以穩(wěn)定速度v
0
=12m/s向右運動,線框abcd由靜止開始運動,經(jīng)過一段時間后線框做勻速運動,當ab邊勻速運動到分界線時立即撤去驅動磁場,接著線框abcd繼續(xù)運動越過分界線,并與靜止線框efgh發(fā)生正碰,碰后ab邊和gh邊粘在一起,組成
”型線框后向右運動進入阻尼磁場。設整個過程中線框的ab邊和ef邊始終與分界線平行,ab邊和gh邊碰后接觸良好,重力加速度g取10m/s
2
。
(1)求線框abcd剛開始運動時加速度的大??;
(2)求線框abcd在驅動磁場中勻速運動時的速度大??;
(3)要使
”型線框整體不穿出阻尼磁場求L的數(shù)值需要滿足的條件。
【考點】
導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢
;
電磁感應過程中的能量類問題
;
閉合電路歐姆定律的內容和表達式
.
【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:114
引用:3
難度:0.3
相似題
1.
如圖所示,有一足夠大的光滑水平面上存在非勻強磁場,其磁場分布沿x軸方向均勻增大,沿y軸方向是不變的,磁場方向垂直紙面向外?,F(xiàn)有一閉合的正方形金屬線框(線框有電阻),質量為m,以速度大小為v
0
、方向沿其對角線且與x軸成45°角開始運動,以下關于線框的說法中正確的是( )
A.線框中的感應電流方向沿逆時針方向
B.線框將做勻減速直線運動
C.線框運動中產(chǎn)生的內能為
1
4
mv
0
2
D.線框最終將靜止于平面上的某個位置
發(fā)布:2024/11/13 17:0:2
組卷:140
引用:2
難度:0.7
解析
2.
如圖所示,U形金屬框abcd置于傾角為θ的固定絕緣斜面上,ab和dc平行,和bc邊垂直。一根具有一定電阻的光滑導體棒MN置于金屬框上,將金屬框與導體棒由靜止釋放,運動過程中,整個裝置始終處于垂直斜面方向的勻強磁場中,MN與金屬框始終保持良好接觸,且與bc邊保持平行。已知金屬框與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且動摩擦因數(shù)μ<tanθ。整個金屬框電阻可忽略,斜面足夠長。經(jīng)過一段時間后( ?。?/h2>
A.導體棒的加速度趨于恒定值
B.導體棒的速度趨于恒定值
C.金屬框的速度趨于恒定值
D.導體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值
發(fā)布:2024/11/13 18:0:1
組卷:211
引用:2
難度:0.3
解析
3.
如圖所示,水平面內間距為1m且足夠長的兩根平行光滑長直金屬軌道,其左側通過開關S與R=5Ω的電阻相連,整個空間內有垂直軌道平面向里、磁感應強度大小為2T的勻強磁場。一質量為2kg,長度為1m,電阻為5Ω的均勻長直金屬棒PQ位于軌道平面內并垂直軌道放置,金屬棒始終與軌道接觸良好,不計軌道電阻及空氣阻力。閉合開關S,對金屬棒PQ施加一水平向右的力F,使其從靜止開始做加速度大小為0.5m/s
2
的勻加速運動;4s后撤去力F。金屬棒PQ從開始運動到最終靜止的全過程中,力F的最大值F
m
及金屬棒運動的路程x為( ?。?/h2>
A.F
m
=0.8N,x=14m
B.F
m
=0.8N,x=10m
C.F
m
=1.8N,x=14m
D.F
m
=1.8N,x=10m
發(fā)布:2024/11/14 7:0:1
組卷:71
引用:2
難度:0.7
解析
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