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2022年天津市耀華中學高考物理一模試卷
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試題詳情
感應加速器可以簡化為以下模型:在圓形區(qū)域內(nèi)存在一方向垂直紙面向下,磁感應強度大小B隨時間均勻變化的勻強磁場。在磁感應強度變化過程中,將產(chǎn)生渦旋電場,渦旋電場電場線是在水平面內(nèi)一系列沿順時針方向的同心圓,同一條電場線上各點的場強大小相等,渦旋電場場強與電勢差的關系與勻強電場相同。在此區(qū)域內(nèi),沿垂直于磁場方向固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑細玻璃管,環(huán)心O在區(qū)域中心。一質(zhì)量為m、帶電量為+q小球(重力不計)位于玻璃管內(nèi)部。設磁感應強度B隨時間變化規(guī)律為B=B
0
-kt(k>0),t=0時刻小球由靜止開始加速。求:
(1)小球沿玻璃管加速運動第一次到開始位置時速度v
1
的大??;
(2)設小球沿管壁運動第一周所用時間為t
1
,第二周所用時間為t
2
,t
1
:t
2
為多大;
(3)實際過程中,小球?qū)鼙诘膹椓可以通過傳感器測出,當F=0(此時磁場已經(jīng)反向)時,即可控制磁場不再變化并將小球從管中引出,試求整個過程中該加速裝置的平均功率
P
。
【考點】
導體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢
;
功率的定義、物理意義和計算式的推導
;
動量定理的內(nèi)容和應用
.
【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:100
引用:1
難度:0.4
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v
0
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,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v
1
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v
2
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nBLv
1
C.線框剛出磁場時,通過線框的電流大小為
BL
v
2
R
D.線框所受的摩擦阻力為
mgsinθ
-
n
2
B
2
L
2
v
2
R
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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