當前位置： 2022-2023學年山西省太原師范學院附中高二（下）第一次月考物理試卷> 試題詳情

如圖，POQ是折成60°角的固定于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導軌，導軌關(guān)于豎直軸線對稱，OP=OQ=L=
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m,整個裝置處在垂直導軌平面向里的足夠大的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規(guī)律為B=1-8t（T）．一質(zhì)量為1kg、長為L、電阻為1Ω、粗細均勻的導體棒鎖定于OP、OQ的中點a、b位置。當磁感應強度變?yōu)锽₁=0.5T后保持不變，同時將導體棒解除鎖定，導體棒向下運動，離開導軌時的速度為v=3.6m/s.導體棒與導軌始終保持良好接觸，導軌電阻不計，重力加速度為g=10m/s²．求導體棒：
（1）解除鎖定前回路中電流的大小及方向；
（2）滑到導軌末端時的加速度大?。?br />（3）運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

【考點】電磁感應過程中的能量類問題；安培力的計算公式及簡單應用；楞次定律及其應用；牛頓第二定律的簡單應用；用能量守恒定律解決實際問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式；法拉第電磁感應定律的內(nèi)容和表達式；導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢．

【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：194引用：3難度：0.1

相似題

1．如圖所示，水平的平行虛線間距為d,中間有沿水平方向的勻強磁場。一個阻值為R的正方形金屬線圈邊長l＜d,線圈質(zhì)量為m,線圈在磁場上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場方向垂直，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，不計空氣阻力，重力加速度為g,則（　?。?

A．線圈進，出磁場過程中感應電流均沿逆時針方向

B．線圈下邊緣剛進入磁場時的加速度最小

C．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為mg（d+l）

D．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為2mgd

發(fā)布：2024/10/18 0:0:1組卷：189引用：3難度：0.5

解析

2．如圖所示，足夠長的傾角θ=37°平行金屬導軌間距L=1m,在水平虛線的上方導軌光滑，且有垂直于導軌平面向下的勻強磁場B₁，水平虛線下方導軌粗糙，且有平行于導軌平面向下的勻強磁場B₂，且B₁=B₂=1T。質(zhì)量均為m=0.1kg,電阻均為R=1Ω的導體棒ab、cd垂直放置在導軌上，開始時給兩導體棒施加約束力使它們靜止在斜面上，現(xiàn)給ab棒施加沿斜面向上的拉力F，同時撤去對兩導體棒的約束力，使ab沿斜面向上以a=1m/s²的加速度做勻加速直線運動，cd棒沿斜面向下運動，運動過程中導體棒始終與導軌垂直并接觸良好。已知導軌和cd棒之間的摩擦因數(shù)為0.5，導軌的電阻不計，g=10m/s²，sin37°=0.6；cos37°=0.8，求：?
（1）當cd棒向下運動的速度達到最大時，ab棒此時受到的拉力大小和速度大?。?br />（2）當回路中的瞬時電功率為2W時，在此過程中，通過ab棒橫截面的電量；
（3）已知當cd棒速度最大時，拉力F做功0.3J，求ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱。
發(fā)布：2024/10/18 0:0:1組卷：94引用：3難度：0.3
解析
3．如圖所示，平行光滑金屬導軌M₁N₁和M₂N₂與水平面的夾角為37°，兩導軌間距為L，放置于水平面內(nèi)的n匝圓形金屬線圈半徑為d；導軌M₁端和M₂端用導線與圓形線圈相連；質(zhì)量為m的金屬棒CD跨接在兩平行導軌上并與兩導軌垂直。兩平行導軌間CD所在區(qū)域有垂直導軌平面向上的勻強磁場，該磁場磁感應強度大小恒為B₀，圓形線圈所在位置有豎直向上的磁場，該磁場隨時間按，B=kt的規(guī)律均勻變化，使CD棒始終保持靜止。若金屬棒CD電阻為R，金屬圓形線圈電阻為r,其余電阻不計，取sin37°=0.6，重力加速度為g。求：
（1）CD中電流的大小和方向；
（2）CD棒的質(zhì)量。
發(fā)布：2024/10/17 0:0:1組卷：21引用：1難度：0.5
解析

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