當前位置： 2022-2023學年內蒙古赤峰市高二（下）期末物理試卷> 試題詳情

如圖所示，寬度L=1m的足夠長的U形金屬框架水平放置并固定，框架處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=1T，U形框架兩平行導軌上放一根質量為m=0.2kg、接入導軌間電阻R=1.0Ω的金屬棒ab,棒ab與導軌間的動摩擦因數為μ=0.5?，F用大小變化的牽引力F使棒從靜止開始運動，金屬棒ab始終與導軌接觸良好且垂直，當金屬棒ab的電阻R產生的熱量Q=5.8J時獲得穩(wěn)定速度，此時牽引力的大小為F=3N，此過程中通過金屬棒ab的電荷量q=2.8C?？蚣茈娮璨挥嫞亓铀俣萭=10m/s²，在金屬棒ab從靜止開始運動到剛好達到穩(wěn)定速度這一過程中，求：
（1）ab棒穩(wěn)定速度大小v；
（2）若牽引力的功率恒為P=6W，則這個過程中ab棒經歷的時間t；
（3）ab棒牽引力F的沖量I_F。

【考點】電磁感應過程中的動力學類問題；動量定理的內容和應用；導體平動切割磁感線產生的感應電動勢；閉合電路歐姆定律的內容和表達式．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/7/23 8:0:8組卷：27引用：1難度：0.4

相似題

1．如圖所示，線框用裸導線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，裸導體ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動，在螺線管內有圖示方向磁場B₁，若
Δ
B
1
Δ
t
=10T/s增加，而ab所在處為勻強磁場B₂=2T，螺線管匝數n=4，螺線管橫截面積S=0.1m²．導體棒ab質量m=0.02kg,長L=0.1m,整個電路總電阻R=5Ω，試求（g取10m/s²）：
（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
2．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌cd和ef水平放置，在其左端連接傾角為θ=37°的光滑金屬導軌ge、hc,導軌間距均為L=1m,在水平導軌和傾斜導軌上，各放一根與導軌垂直的金屬桿，金屬桿與導軌接觸良好．金屬桿a、b質量均為M=0.1kg,電阻R_a=2Ω、R_b=3Ω，其余電阻不計．在水平導軌和斜面導軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強磁場B₁、B₂，且B₁=B₂=0.5T．已知從t=0時刻起，桿a在外力F₁作用下由靜止開始水平向右運動，桿b在水平向右的外力F₂作用下始終保持靜止狀態(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算說明桿a的運動情況；
（2）從t=0時刻起，求1s內通過桿b的電荷量；
（3）若從t=0時刻起，2s內作用在桿a上的外力F₁做功為13.2J，則求這段時間內桿b上產生的熱量．
發(fā)布：2024/8/30 4:0:9組卷：129難度：0.5
解析
3．如圖a所示，光滑水平直金屬軌道寬L=0.6m,左端連接定值電阻R，軌道電阻不計。軌道內存在有界勻強磁場，磁感應強度B=0.5T。一根質量m=0.4kg、不計電阻的金屬桿垂直軌道放置，在軌道上以初速度v₀進入磁場向右運動，通過施加一個水平拉力F使金屬桿做加速度大小a=1m/s²的勻減速運動直至速度為零。若以F向右為正，金屬桿在磁場中運動的過程中F和金屬桿運動速度v的關系如圖b所示：
（1）求當v=1m/s時金屬桿所受安培力F_A的大?。?br />（2）求定值電阻R的大?。?br />（3）若金屬桿以v₀=2m/s進入磁場，恰好運動到磁場右邊界時速度為0，試討論若金屬桿以v₀＜2m/s的不同數值進入磁場，金屬桿從進入磁場到速度為零的過程中，拉力F的大小和方向變化情況。
發(fā)布：2024/8/28 5:0:8組卷：28引用：1難度：0.5
解析

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