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1 .
(1)小明同学在探究通电直导线受到的安培力F和电流强度I的关系的过程中,设计了如图1所示的实验装置。将匝数为N、底边长度为L1的线圈与电流表、电源和滑动变阻器及开关组成一闭合回路,把线圈用轻细绳挂在力传感器的下端,使线圈处在由磁铁产生的磁场中,保持线框底边与磁场方向垂直,磁铁磁极与线框平面平行方向的宽度为L2,且L1> L2,接通电路,适当调节滑动变阻器,当电流表的示数为I时,观察并记录力传感器此时的读数F。经多次重复上述操作,可测出在滑动变阻器接入电路的不同阻值下所对应的多组I和F的数据,用描点法画出F-I图象如图2所示,其中的F0、F1和I1均为已知量。由图象可以判定线框所受安培力方向(2)如果小刚同学也用了同样的方法进行实验,只是所使用的器材不完全相同。他将据所测数据画出的F-I图象与小明的图象进行对比,发现在同一坐标系下两图线并不重合,如图3所示,小刚的图象的纵轴截距为F0′,两图线在A点相交,图中的F0、F0′、F1和I1均为已知量。对两人的实验器材进行比较,根据图象可知___________。(选填选项前面的字母)
A.所使用线圈的质量一定不同 | B.所使用的磁铁一定不同 |
C.所使用电源的电动势一定不同 | D.所使用线圈的匝数一定不同 |
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2 . 如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻,边长L=0.5m。求:
(1)在到时间内,金属框中的感应电动势E的大小;
(2)时,金属框ab边受到的安培力F的大小和方向。
(1)在到时间内,金属框中的感应电动势E的大小;
(2)时,金属框ab边受到的安培力F的大小和方向。
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3 . 如图所示,边长为的正方形线框,边的电阻与边的电阻不相等,将线框放在与线框平面垂直、磁感应强度大小为的匀强磁场中。电流从点流入,从点流出,是线框的正中心,下列说法正确的是( )
A.线框中的电流形成的磁场在点的磁感应强度方向一定垂直纸面向内 |
B.线框中的电流形成的磁场在点的磁感应强度方向一定垂直纸面向外 |
C.整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为 |
D.整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为 |
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4 . 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右上方,如图所示,重力加速度为g,求:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力;
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力;
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?
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5 . 如图所示,两根绝缘细线吊着一根铜棒,空间存在垂直纸面向外的磁场,棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1,若将棒中电流大小变为原来的倍,方向相反,两线上的拉力大小均变为F2,则电流变化后铜棒所受安培力大小为( )
A. | B. |
C. | D. |
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6 . 如图为通过磁场和电流控制导体棒运动的装置。两根光滑平行且足够长的导轨水平放置,间距为L,空间中存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m,长度为L的导体棒垂直导轨静止放置,与导轨接触良好。从t=0时刻起,给导体棒接通如图所示周期性变化的电流。图示中ba方向为电流正方向。下列说法正确的是( )
A.时刻导体棒速率最大 |
B.时刻导体棒返回到出发位置 |
C.时间内导体棒向右运动的位移为 |
D.时间内导体棒向左运动的位移为 |
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2024-04-15更新
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79次组卷
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2卷引用:河北省保定市唐县第二中学2023-2024学年高二下学期3月考试物理试题
7 . 两根间距为L的光滑金属导轨,平行等高固定放置在倾角为的绝缘斜面上(导轨平面与水平面夹角为30°),导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上,磁感应强度大小为B。质量为m、导轨间有效电阻为R的导体棒ab在沿着斜面向上、与棒垂直的恒力作用下由静止开始沿导轨上滑,当导体棒速度达到稳定时,导体棒沿导轨上滑了距离s,重力加速度大小为g,导体棒始终与导轨垂直,下列说法正确的是( )
A.导体棒ab将会沿金属导轨做匀加速运动 |
B.导体棒ab的最大速度为 |
C.从开始至速度稳定所经历的时间为 |
D.恒力F做的功等于导体棒ab增加的机械能 |
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8 . 近年,我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”,创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录,其原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面,导轨间垂直安放金属棒,且始终与导轨接触良好,电流从一导轨流入,经过金属棒,再从另一导轨流回。已知平行导轨中的电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度B与电流I的关系式为(k为常量且已知)。回路中的电流两导轨内侧间距为k,金属棒被推进的距离为,金属棒的质量为,不计任何摩擦与阻力,下列说法正确的是( )
A.该“电磁撬”的原理为电磁感应 |
B.金属棒所在区域的磁场方向为垂直纸面向外 |
C.金属棒受到安培力的大小为1N |
D.金属棒从静止开始经过推进后的速度大小为1m/s |
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9 . 粗细均匀的直导线ab悬挂在两根相同的弹簧下边,ab恰好处在水平位置,如图所示,已知ab的质量,ab的长度,与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度。取,下列说法正确的是( )
A.若使两根弹簧处于原长状态,则通过直导线的电流方向为由b到a、大小为 |
B.若使两根弹簧处于原长状态,则通过直导线的电流方向为由a到b、大小为 |
C.若导线中有方向为从a到b、大小为的电流通过,两根弹簧均被拉长了,则弹簧的劲度系数为 |
D.当由b到a方向通过的电流时,两根弹簧均被拉长 |
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10 . 如图所示,两根互相平行、间距为2m的粗糙金属导轨与水平方向的夹角为,导轨上端与阻值为的定值电阻相接、下端开口,导轨置于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小随时间变化的关系为。一长度为、质量为的导体棒垂直导轨静止在导轨上,且与导轨保持良好接触,此时与导轨上端的距离为,导体棒与导轨间的动摩擦因数为,导轨与导体棒的电阻忽略不计。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加。求:
(1)时导体棒受到的安培力;
(2)导体棒开始运动的时刻。
(1)时导体棒受到的安培力;
(2)导体棒开始运动的时刻。
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2024-04-12更新
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516次组卷
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3卷引用:山西省部分学校 2023-2024学年高二下学期3月金科大联考物理试题