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2022-2023學(xué)年湖南省炎德英才名校聯(lián)考聯(lián)合體高二(下)期末物理試卷
>
試題詳情
如圖,間距為L=1m的U形金屬導(dǎo)軌,一端接有電阻為R=0.1Ω的定值電阻,固定在高為h=0.8m的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為m=0.1kg的勻質(zhì)導(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,接入電路的阻值均為R,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),導(dǎo)體棒a距離導(dǎo)軌最右端距離為x=93m。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T。用沿導(dǎo)軌水平向右的恒力F=0.4N拉導(dǎo)體棒a,當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右端時(shí),導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng),撤去F,導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌后落到水平地面上。(重力加速度取10m/s
2
,不計(jì)空氣阻力,不計(jì)其他電阻)求:
(1)導(dǎo)體棒a剛要離開導(dǎo)軌時(shí),通過電阻R的電流I及導(dǎo)體棒a的速度大小v;
(2)導(dǎo)體棒a由靜止運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右端的過程中,電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q
R
,以及經(jīng)歷的時(shí)間t;(均保留三位有效數(shù)字)
(3)設(shè)導(dǎo)體棒a與絕緣水平地面發(fā)生碰撞前后,豎直速度大小不變,碰撞過程中水平方向所受摩擦力大小為豎直方向支持力的k倍(碰撞時(shí)間極短),取k=0.125,請(qǐng)計(jì)算導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌后向右運(yùn)動(dòng)的最大水平距離l
m
。
【考點(diǎn)】
電磁感應(yīng)過程中的電路類問題
;
導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
;
電磁感應(yīng)過程中的能量類問題
;
閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/7/20 8:0:8
組卷:27
引用:2
難度:0.5
相似題
1.
如圖甲所示,兩足夠長的光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌間距為L,一端連接阻值為R的電阻。一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為m,接入電路的電阻為r。在金屬棒中點(diǎn)對(duì)棒施加一個(gè)水平向右、平行于導(dǎo)軌的拉力,棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬棒在水平拉力作用下,速度v隨時(shí)間t按余弦規(guī)律變化,如圖乙所示,取水平向右為正方向,重力加速度為g。在t=0到
t
=
T
4
的過程中,求:
(1)拉力做的功;
(2)拉力沖量的大小。
發(fā)布:2024/8/16 7:0:3
組卷:20
引用:2
難度:0.5
解析
2.
如圖所示,固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長為l的水平金屬棒,一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO'上,隨軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)棒與圓環(huán)接觸良好,在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器,有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,不計(jì)其他電阻和摩擦,下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為
1
2
B
ω
l
2
B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為
gd
B
ω
r
2
C.電阻消耗的電功率為
(
B
ω
r
2
)
2
4
R
D.電容器所帶的電荷量為BCωr
2
發(fā)布:2024/8/4 8:0:9
組卷:165
引用:3
難度:0.5
解析
3.
如圖所示,傾角θ=30°的兩平行光滑導(dǎo)軌間距L=1.0m,兩導(dǎo)軌間有一電阻R=8.0Ω,軌道處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?,F(xiàn)有質(zhì)量m=0.5kg電阻r=2.0Ω的金屬棒ad垂直放置在導(dǎo)軌上,當(dāng)金屬棒從離地h≥3.0m的不同高度處由靜止釋放時(shí)金屬棒滑到導(dǎo)軌底端時(shí)的速度均為2m/s。若導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬棒運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌接觸良好,取重力加速度g=10m/s
2
(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)若金屬棒在導(dǎo)軌上距地面高于3.0m的某處由靜止釋放,下滑到底端的過程中,電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為24J,求此過程中流過電阻R的電荷量。
發(fā)布:2024/8/27 3:0:8
組卷:201
引用:2
難度:0.4
解析
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