當前位置： 2020年北京市海淀區(qū)北方交大附中高考物理模擬試卷（6月份）> 試題詳情

如圖1所示，將重物A通過細繩纏繞在發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上。閉合開關后，讓重物下落，會發(fā)現(xiàn)小燈泡被點亮。發(fā)電機內(nèi)部由線框和磁場構(gòu)成，為了研究該問題，我們把它簡化為如圖2中的模型，虛線框內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場，導體棒與水平放置的平行導軌始終垂直。導軌間距為L，磁感應強度為B，重物質(zhì)量為m₁，導體棒質(zhì)量為m₂，燈泡電阻為R，不考慮燈泡電阻變化，忽略一切摩擦，不計導軌、導體棒電阻。
（1）結(jié)合該簡化模型，說明小燈泡為什么會被點亮；
（2）重物加速下落過程中，當其速度為v時，求此時導體棒的加速度大小；
（3）在圖3的坐標系中定性畫出回路中電流隨時間變化的規(guī)律，并說明圖線與坐標軸圍成的面積的物理意義。

【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；牛頓第二定律的簡單應用；安培力的計算公式及簡單應用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：55引用：3難度：0.6

相似題

1．如圖所示為某科研小組設計的電磁阻尼輔助剎車裝置的原理示意圖，固定在車廂底部的矩形超導線圈可以在智能系統(tǒng)控制下產(chǎn)生沿豎直方向的、磁感應強度大小為B的勻強磁場。在火車運行的平直軌道上，依次間隔分布著足夠多與軌道固連的n匝矩形金屬線圈，每個線圈的電阻都為R，長度和間隔均為d,寬度為l。設火車以初速度v₀無動力滑行進入減速區(qū)域，經(jīng)時間t停止運動，超導線圈的長和寬也分別為d和l,火車整體的質(zhì)量為m,運動過程中受到的摩擦阻力和空氣阻力的合力恒為重力的k倍。
?
（1）判斷超導線圈剛進入第一個金屬線圈時，金屬線圈中的感應電流方向；
（2）求火車剛進入減速區(qū)域時加速度a的大?。?br />（3）求火車減速過程中所經(jīng)歷的矩形線圈個數(shù)N。
發(fā)布：2024/10/21 2:0:1組卷：35引用：1難度：0.4
解析
2．如圖所示，同一水平面上的兩平行導軌，左端用導線接入阻值為R的電阻，導軌間有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于導軌平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B；在圓形磁場區(qū)域的左側(cè)，有一電阻為r的直導體棒PQ，垂直導軌放置且剛好與圓形區(qū)域相切，導體棒PQ的長度與導軌間距相等，導線和導軌電阻不計?，F(xiàn)使導體棒PQ沿導軌方向向右以速度v勻速運動，導體棒PQ與兩導軌始終接觸良好。求：
（1）導體棒PQ中的電流方向和流過的最大電流；
（2）經(jīng)時間t導體棒PQ運動到如圖所示虛線位置時，導體棒PQ受到的安培力。
發(fā)布：2024/10/23 1:0:2組卷：94引用：3難度：0.5
解析

3．為保證游樂園中過山車的進站安全，過山車安裝了磁力剎車裝置。磁性很強的釹磁鐵安裝在軌道上，正方形金屬線框安裝在過山車的底部。過山車返回站臺前的運動簡化模型如圖所示。線框abcd沿斜面加速下滑后，bc邊以速度v₁進入勻強磁場區(qū)域，此時線框開始減速，bc邊出磁場區(qū)域時，線框恰好以速度v₂做勻速直線運動。已知線框邊長為L、匝數(shù)為n、總電阻為R，斜面與水平面的夾角為θ，過山車的總質(zhì)量為m,所受摩擦阻力的大小恒定，磁場區(qū)域上下邊界間的距離為L，磁感應強度大小為B、方向垂直斜面向上，重力加速度為g。則下列說法正確（　?。?/h2>

A．線框剛進入磁場時，感應電流的方向是a→b→c→d→a

B．線框剛進入磁場時，bc邊兩端的電壓為nBLv₁

C．線框剛出磁場時，通過線框的電流大小為

D．線框所受的摩擦阻力為

mgsinθ

發(fā)布：2024/10/9 4:0:1組卷：114引用：2難度：0.7

解析

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