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2022年1月浙江省普通高校招生選考物理試卷
>
試題詳情
如圖所示,水平固定一半徑r=0.2m的金屬圓環(huán),長均為r,電阻均為R
0
的兩金屬棒沿直徑放置,其中一端與圓環(huán)接觸良好,另一端固定在過圓心的導電豎直轉軸OO′上,并隨軸以角速度ω=600rad/s勻速轉動,圓環(huán)內(nèi)左半圓均存在磁感應強度大小為B
1
的勻強磁場。圓環(huán)邊緣、與轉軸良好接觸的電刷分別與間距l(xiāng)
1
的水平放置的平行金屬軌道相連,軌道間接有電容C=0.09F的電容器,通過單刀雙擲開關S可分別與接線柱1、2相連。電容器左側寬度也為l
1
、長度為l
2
、磁感應強度大小為B
2
的勻強磁場區(qū)域。在磁場區(qū)域內(nèi)靠近左側邊緣處垂直軌道放置金屬棒ab,磁場區(qū)域外有間距也為l
1
的絕緣軌道與金屬軌道平滑連接,在絕緣軌道的水平段上放置“[”形金屬框fcde。棒ab長度和“[”形框的寬度也均為l
1
、質量均為m=0.01kg,de與cf長度均為l
3
=0.08m,已知l
1
=0.25m,l
2
=0.068m,B
1
=B
2
=1T、方向均為豎直向上;棒ab和“[”形框的cd邊的電阻均為R=0.1Ω,除已給電阻外其他電阻不計,軌道均光滑,棒ab與軌道接觸良好且運動過程中始終與軌道垂直。開始時開關S和接線柱1接通,待電容器充電完畢后,將S從1撥到2,電容器放電,棒ab被彈出磁場后與“[”形框粘在一起形成閉合框abcd,此時將S與2斷開,已知框abcd在傾斜軌道上重心上升0.2m后返回進入磁場。
(1)求電容器充電完畢后所帶的電荷量Q,哪個極板(M或N)帶正電?
(2)求電容器釋放的電荷量ΔQ;
(3)求框abcd進入磁場后,ab邊與磁場區(qū)域左邊界的最大距離x。
【考點】
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(nèi)容和表達式
;
電磁感應過程中的能量類問題
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:1354
引用:1
難度:0.6
相似題
1.
如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個磁感應強度大小均為B的勻強磁場,方向一個垂斜面向上,另一個垂直斜面向下,寬度均為L,一個質量為m、電阻為R、邊長為L的正方形金屬線框以速度v剛進入上邊磁場時,恰好做勻速直線運動,當ab到達gg′與ff′中點時又恰勻速,已知重力加速度為g,則( )
A.當ab邊剛越過ff′時線框的加速度大小為2gsinθ,方向沿斜面向上
B.當ab邊剛越過ff′時線框的加速度大小為3gsinθ,方向沿斜面向下
C.線框從開始進入磁場到ab邊到達gg'與ff′中點時產(chǎn)生的熱量為
3
2
mgLsinθ+
15
32
mv
2
D.從ab越過ff′邊界到線框再做勻速直線運動所需的時間t=
1
mgsinθ
(
2
B
2
L
3
R
-
3
4
mv)
發(fā)布:2024/11/6 15:0:1
組卷:517
引用:4
難度:0.4
解析
2.
如圖所示,固定金屬圓環(huán)半徑為L,在金屬圓環(huán)的四個面積均等區(qū)域中有兩個區(qū)域分別存在方向相反、磁感應強度大小均為B的勻強磁場。長為L的導體棒OA一端與圓環(huán)中心O點重合,另一端與圓環(huán)接觸良好,在圓環(huán)和O點之間接一定值電阻R,其它電阻不計。當導體棒以角速度ω繞O點在紙面內(nèi)勻速轉動時,回路中產(chǎn)生的交變電流的有效值為( ?。?/h2>
A.
B
ω
L
2
2
R
B.
B
ω
L
2
4
R
C.
2
B
ω
L
2
4
R
D.
B
ω
L
2
R
發(fā)布:2024/11/8 16:30:4
組卷:168
引用:3
難度:0.4
解析
3.
如圖所示,足夠長的光滑金屬導軌固定在豎直平面內(nèi),勻強磁場垂直導軌所在的平面。金屬棒AC與導軌垂直且接觸良好?,F(xiàn)將導軌接上電阻R,導軌和金屬棒的電阻忽略不計,則金屬棒AC由靜止釋放后( ?。?/h2>
A.金屬棒所受安培力的最大值與其重力大小相等
B.電流方向沿棒由C指向A
C.在金屬棒加速下落的過程中,金屬棒減少的重力勢能全部轉化為在電阻上產(chǎn)生的熱量
D.金屬棒達到穩(wěn)定速度后的下落過程中,金屬棒的機械能守恒
發(fā)布:2024/11/7 17:30:2
組卷:164
引用:4
難度:0.6
解析
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