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2023年天津市河北區(qū)高考物理二模試卷
>
試題詳情
如圖所示,一傾角為α的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量M=0.06kg的U形導(dǎo)體框,導(dǎo)體框的電阻忽略不計;一電阻R=3Ω的金屬棒CD的兩端置于導(dǎo)體框上,與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路CDEF;EF與斜面底邊平行,長度L=0.6m。初始時CD與EF相距s
0
=0.4m,金屬棒與導(dǎo)體框同時由靜止開始下滑,金屬棒下滑距離
s
1
=
3
16
m
后進入一方向垂直于斜面的勻強磁場區(qū)域,磁場邊界(圖中虛線)與斜面底邊平行;金屬棒在磁場中做勻速運動,直至離開磁場區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開磁場的瞬間,導(dǎo)體框的EF邊正好進入磁場,并在勻速運動一段距離后開始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=1T,重力加速度大小取g=10m/s
2
,sinα=0.6。求:
(1)金屬棒在磁場中運動時所受安培力的大??;
(2)金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動摩擦因數(shù)。
【考點】
電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題
;
安培力的計算公式及簡單應(yīng)用
;
導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
.
【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:355
引用:2
難度:0.5
相似題
1.
如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(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=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.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磁場B
1
、B
2
,且B
1
=B
2
=0.5T.已知從t=0時刻起,桿a在外力F
1
作用下由靜止開始水平向右運動,桿b在水平向右的外力F
2
作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài),且F
2
=0.75+0.2t(N).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s
2
)
(1)判斷桿a的電流方向并通過計算說明桿a的運動情況;
(2)從t=0時刻起,求1s內(nèi)通過桿b的電荷量;
(3)若從t=0時刻起,2s內(nèi)作用在桿a上的外力F
1
做功為13.2J,則求這段時間內(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
2.
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,在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場B
1
,若
Δ
B
1
Δ
t
=10T/s增加,而ab所在處為勻強磁場B
2
=2T,螺線管匝數(shù)n=4,螺線管橫截面積S=0.1m
2
.導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.02kg,長L=0.1m,整個電路總電阻R=5Ω,試求(g取10m/s
2
):
(1)ab下落時的最大加速度。
(2)ab下落時能達到的最大速度。
發(fā)布:2024/9/27 15:0:1
組卷:994
引用:2
難度:0.5
解析
3.
如圖所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌,固定在同一水平面上,其間距為L=1m,左端通過導(dǎo)線連接一個R=1.5Ω的定值電阻。整個導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強度大小B=1T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下。質(zhì)量m=0.2kg、長度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,在桿的中點施加一個垂直于金屬桿的水平拉力F,使其由靜止開始運動。金屬桿運動后,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)定時的速度為16m/s
B.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程,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過程,金屬桿前進的距離為1.6m
D.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程,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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