當(dāng)前位置： 2023年浙江省溫州市普通高中高考物理適應(yīng)性試卷（二）> 試題詳情

如圖所示，間距為d、折成直角的QFG和PEH金屬導(dǎo)軌水平部分QF、PE足夠長(zhǎng)，豎直部分FG、EH底端接有電動(dòng)勢(shì)為E的電源和開關(guān)K，M、N兩點(diǎn)間接有電容為C的電容器。傾角為θ的傾斜金屬軌道TD、SC，間距也為d,S、T兩點(diǎn)間接有自感系數(shù)為L(zhǎng)的電感線圈。水平軌道和傾斜軌道用長(zhǎng)度為l的水平粗糙絕緣材料平滑連接。整個(gè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。閉合開關(guān)K，電容器充電完畢后斷開開關(guān)，并將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為d的金屬桿ab從傾斜軌道上某一位置由靜止釋放，下滑過程中流過ab桿的電流大小為
I
=
B
dcosθ
L
x
（x為桿沿斜軌道下滑的距離）。ab桿到達(dá)傾斜軌道底端CD處時(shí)加速度恰好為0，通過粗糙絕緣材料到達(dá)PQ處時(shí)速度為v₀。已知m=0.3kg、d=0.5m、θ=30°、E=1.0V、C=1.2F、L=0.1H、B=1.0T、v₀=1.0m/s、l=0.6m。不計(jì)除絕緣材料外的一切摩擦與空氣阻力，不計(jì)電感線圈、金屬桿ab及導(dǎo)軌的電阻。ab桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求：（提示：力F與位移x共線時(shí)，可以用F-x圖像下的“面積”代表力F所做的功）
（1）電容器充電完畢所帶的電荷量Q；
（2）ab桿釋放處距水平軌道的高度h；
（3）ab桿從EF處飛出時(shí)的速度v；
（4）ab桿與粗糙絕緣材料的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題；電磁感應(yīng)過程中的電路類問題；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：105引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖所示，線框用裸導(dǎo)線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，裸導(dǎo)體ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動(dòng)，在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場(chǎng)B₁，若
Δ
B
1
Δ
t
=10T/s增加，而ab所在處為勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂=2T，螺線管匝數(shù)n=4，螺線管橫截面積S=0.1m²．導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.02kg,長(zhǎng)L=0.1m,整個(gè)電路總電阻R=5Ω，試求（g取10m/s²）：
（1）ab下落時(shí)的最大加速度。
（2）ab下落時(shí)能達(dá)到的最大速度。
發(fā)布：2024/9/27 15:0:1組卷：994引用：2難度：0.5
解析
2．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置，在其左端連接傾角為θ=37°的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌間距均為L(zhǎng)=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上，各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好．金屬桿a、b質(zhì)量均為M=0.1kg,電阻R_a=2Ω、R_b=3Ω，其余電阻不計(jì)．在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁、B₂，且B₁=B₂=0.5T．已知從t=0時(shí)刻起，桿a在外力F₁作用下由靜止開始水平向右運(yùn)動(dòng)，桿b在水平向右的外力F₂作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，且F₂=0.75+0.2t（N）．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）
（1）判斷桿a的電流方向并通過計(jì)算說明桿a的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）從t=0時(shí)刻起，求1s內(nèi)通過桿b的電荷量；
（3）若從t=0時(shí)刻起，2s內(nèi)作用在桿a上的外力F₁做功為13.2J，則求這段時(shí)間內(nèi)桿b上產(chǎn)生的熱量．
發(fā)布：2024/8/30 4:0:9組卷：129引用：3難度：0.5
解析

3．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，其間距為L(zhǎng)=1m,左端通過導(dǎo)線連接一個(gè)R=1.5Ω的定值電阻。整個(gè)導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下。質(zhì)量m=0.2kg、長(zhǎng)度L=1m、電阻r=0.5Ω的均質(zhì)金屬桿垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，在桿的中點(diǎn)施加一個(gè)垂直于金屬桿的水平拉力F，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)。金屬桿運(yùn)動(dòng)后，拉力F的功率P=8W保持不變，當(dāng)金屬桿的速度穩(wěn)定后，撤去拉力F。下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．撤去拉力F前，金屬桿穩(wěn)定時(shí)的速度為16m/s

B．從撤去拉力F到金屬桿停下的整個(gè)過程，通過金屬桿的電荷量為0.8C

C．從撤去拉力F到金屬桿停下的整個(gè)過程，金屬桿前進(jìn)的距離為1.6m

D．從撤去拉力F到金屬桿停下的整個(gè)過程，金屬桿上產(chǎn)生的熱量為1.6J

發(fā)布：2024/10/26 9:0:1組卷：47引用：2難度：0.5

解析

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