如图所示,宽为的两固定光滑金属导轨水平放置,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为。质量均为、电阻值均为的两导体棒和静止置于导轨上,它们之间的距离也为,现给一向右的初速度,金属导轨足够长,在它们之后的运动过程中,求:
(1)导体棒获得的最大速度;
(2)导体棒达到最大速度的过程中,此棒产生的焦耳热;
(3)最终导体棒和之间的距离。
(1)导体棒获得的最大速度;
(2)导体棒达到最大速度的过程中,此棒产生的焦耳热;
(3)最终导体棒和之间的距离。
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河北省新乐市第一中学2022-2023学年高二上学期11月期中物理试题(已下线)2.23 法拉第电磁感应定律计算题模型-2023-2024学年高二物理举一反三系列(人教版2019选择性必修第二册)2.2.法拉第电磁感应定律-随堂练习2
更新时间:2023-08-02 21:09:49
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,两根足够长且平行的固定光滑金属导轨间的距离为L1=1m,导轨平面与水平面的夹角。在整个导轨平面内都有方向垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T。在导轨的底端连接一个阻值为的电阻。质量m=1kg、电阻不计、垂直于导轨放置的导体棒,通过绕过光滑的轻质定滑轮的绝缘轻绳连接一个边长L2=0.8m、电阻r=0.32Ω的正方形线框abcd。线框正下方长方形区域磁场的磁感应强度大小也为B=0.5T,磁场宽度大于线框边长。开始时用手托住线框,使整个系统处于静止状态。撤去手后,线框刚开始运动时向下的加速度大小为2.0m/s2,线框开始进入磁场时恰好做匀速运动。从撤去手到线框开始进入磁场的过程中导体棒产生的电能E0=3.2J,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)线框的质量;
(2)静止时线框的cd边离长方形区域磁场上边界的距离;
(3)线框从刚开始进入磁场到线框一半进入磁场的过程中,线框中产生的热量。
(1)线框的质量;
(2)静止时线框的cd边离长方形区域磁场上边界的距离;
(3)线框从刚开始进入磁场到线框一半进入磁场的过程中,线框中产生的热量。
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,刚性U型金属导轨M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上,其左端中接有阻值为R=1Ω的电阻,它们总的质量为m0=2kg。导轨间距为l=0.2m,PQ是质量为m=1kg的金属杆,其电阻为r=0.5Ω,可在轨道上滑动,滑动时保持与轨道垂直。杆与轨道的接触是粗糙的,导轨的电阻均不计。初始时,杆PQ位于图中的虚线处,虚线的右侧为一匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,磁感应强度的大小为B=0.5T(图中未画出)。现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F=4.4N作用于PQ上,t=0时刻从静止开始在轨道上向右作加速运动,t=0.8s时通过电阻的电流为I0=0.1A,此时导轨向右运动的距离为x0=0.4m。(导轨的N1N2部分尚未进入磁场区域)。杆与导轨接触良好。
(1)求出金属杆与轨道间的摩擦力大小;
(2)求PQ离开虚线的距离;
(3)求在此过程中电阻R产生的焦耳热。
(1)求出金属杆与轨道间的摩擦力大小;
(2)求PQ离开虚线的距离;
(3)求在此过程中电阻R产生的焦耳热。
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,两根足够长的平行金属导轨、固定在绝缘水平桌面上,间距0.4m,导轨所在空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度0.5T,将两根质量均为0.1kg的导体棒、放在金属导轨上,导体棒的电阻均为,导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2,用一根绝缘细线跨过导轨右侧的光滑定滑轮将一物块和导体棒相连,物块质量0.2kg,细线伸直且与导轨平行,现在由静止释放物块,导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,导体棒所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。
(1)求导体棒刚要运动时的速度大小;
(2)若从物块静止释放到即将开始运动这段时间内,物块下降的高度为0.5m,则此过程中整个回路产生的总的焦耳热是多少?
(3)求导体棒运动稳定后的加速度以及由导体棒、组成的闭合回路的磁通量的变化率。
(1)求导体棒刚要运动时的速度大小;
(2)若从物块静止释放到即将开始运动这段时间内,物块下降的高度为0.5m,则此过程中整个回路产生的总的焦耳热是多少?
(3)求导体棒运动稳定后的加速度以及由导体棒、组成的闭合回路的磁通量的变化率。
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(0.65)
名校
【推荐1】如图,在光滑的水平桌面上固定两根平行光滑金属导轨,导轨间距L=1m,导轨左侧足够长,右端虚线MN与两导轨所围区域内有垂直桌面向下、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。在导轨间ab处放置质量加m1=0.3kg、阻值R1=2Ω的金属棒L1,cd处放置质量m2=0.1kg、阻值R2=3Ω的金属棒L2,两棒均与导轨垂直且良好接触,长度均为1m。在abNM区域还存在方向与金属棒平行的匀强电场。一半径R=0.8m加的竖直光滑圆轨道末端恰好在MN的中点处,轨道末端恰好与桌面相切。现将一质量m=0.1kg的带电小球从圆轨道的最高点释放,小球在abNM电场、磁场区域沿直线运动,以水平速度v0垂直碰撞金属棒L1中点处。设小球与金属棒L1发生弹性碰撞,整个过程小球的电荷量不变且碰后从MN间飞出。导轨电阻不计,已知在运动过程中L1、L2不会相碰,取g=10m/s2。
(1)求匀强电场的电场强度大小E。
(2)求小球与金属棒L1碰撞后瞬间,L1两端的电压U
(3)整个过程中,金属棒L1与金属棒L2之间的距离减少了多少?
(1)求匀强电场的电场强度大小E。
(2)求小球与金属棒L1碰撞后瞬间,L1两端的电压U
(3)整个过程中,金属棒L1与金属棒L2之间的距离减少了多少?
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场,水平部分导轨上原来放有一根金属杆b.已知杆a的质量为m,杆b的质量为,水平导轨足够长,不计一切摩擦.
(1)a和b的最终速度分别是多少?
(2)整个过程中回路释放的电能是多少?
(3)若已知a、b杆的电阻之比Ra∶Rb=3∶4,其余电阻不计,整个过程中,a、b杆上产生的热量分别是多少?
(1)a和b的最终速度分别是多少?
(2)整个过程中回路释放的电能是多少?
(3)若已知a、b杆的电阻之比Ra∶Rb=3∶4,其余电阻不计,整个过程中,a、b杆上产生的热量分别是多少?
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】两根平行的导电轨道、右端置于水平面上,左端与水平面成角,整个轨道处于竖直向上的匀强磁场中,导体棒与左侧轨道垂直放置,导体棒与右侧轨道垂直放置,如图甲所示,已知轨道间距,匀强磁场的磁感应强度,两导体棒的质量均为,电阻,导体棒与轨道之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导体棒与轨道之间无摩擦力,导电轨道的电阻不计,当导体棒受到外力(图中未画出)作用,在水平面内按图乙所示正弦规律往复运动(规定棒向右运动为正方向)时,导体棒始终保持静止状态,求:
(1)导体棒两端电压随时间变化的规律;
(2)内外力做的功;
(1)导体棒两端电压随时间变化的规律;
(2)内外力做的功;
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