名校
1 . 如图所示,在光滑绝缘水平面上,一矩形线圈以速度开始进入磁场,离开磁场区域后速度为。已知磁场区域宽度大于线圈宽度,则线圈( )
A.进、出磁场过程通过截面的电荷量不同 |
B.进、出磁场过程中产生的焦耳热相同 |
C.线圈在磁场中匀速运动的速度为 |
D.进、出磁场过程安培力平均功率相同 |
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344次组卷
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2卷引用:四川省成都市第七中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
2 . 图甲是列车进站场景,其刹车原理可简化为图乙。在车身下方固定一单匝矩形导线框,利用线框进入磁场时所受安培力,辅助列车刹车。已知列车质量为m,线框总电阻为R,线框ab边长为L,bc边长近似等于车身长度s,列车轨道上匀强磁场区域足够长,且磁感应强度的大小为B。车头刚进入磁场时速度大小为,车尾进入磁场瞬间列车恰好停止,列车停止前所受所有摩擦阻力恒为f。求:
(1)列车车头进入磁场瞬间,通过线框ab边的电流I大小和方向(填“a→b”或“b→a”);
(2)列车车头进入磁场瞬间,列车加速度的大小a;
(3)列车从进站到停止过程中,线框产生的焦耳热Q。
(1)列车车头进入磁场瞬间,通过线框ab边的电流I大小和方向(填“a→b”或“b→a”);
(2)列车车头进入磁场瞬间,列车加速度的大小a;
(3)列车从进站到停止过程中,线框产生的焦耳热Q。
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3 . 有多个相同矩形闭合线圈(线圈1,线圈2,线圈3,…)固定在一绝缘杆上。每个线圈电阻为R,相互靠近排列、彼此绝缘,相邻线圈之间的距离可忽略。线圈和绝缘杆的总质量为m,每个线圈的长边长为L,如图所示。现将整个装置静置在足够长的光滑斜面上,斜面倾角为,在以MN为边界的斜面下方存在一匀强磁场区域,磁场方向垂直斜面向上,磁感应强度大小为B。开始时线圈从斜面上某一位置由静止释放,下滑过程中线圈长边始终与MN平行。已知线圈1刚进磁场瞬间的加速度为未进入磁场时的3倍,线圈进入磁场时间后开始做匀速运动。重力加速度取g,求
(1)开始时线圈1下边缘与MN的距离;
(2)从线圈1刚进入磁场到开始做匀速运动过程中,线圈和绝缘杆所受的平均作用力。
(1)开始时线圈1下边缘与MN的距离;
(2)从线圈1刚进入磁场到开始做匀速运动过程中,线圈和绝缘杆所受的平均作用力。
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389次组卷
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3卷引用:2024届河南省周口市高三下学期二模理综试题-高中物理
名校
4 . 如图所示,将质量为m的闭合矩形导线框abcd先后两次从图示位置由静止释放,穿过其下方垂直于纸面向里的匀强磁场。第一次线框恰好匀速进入磁场。已知ab边长为3L,bc边长为L,磁场的宽度h>3L,不计空气阻力。下列判断正确的是( )
A.第二次进入磁场过程中,线框产生的焦耳热为mgL |
B.第二次刚进入磁场时,线框的加速度大小为2g |
C.先后两次刚进入磁场时,ab两点间的电势差之比为1:5 |
D.先后两次刚进入磁场时,线圈中的感应电流之比为1:1 |
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名校
5 . 为了研究电磁刹车,某实验小组让一正方形金属导线框在光滑绝缘水平面内以的初速度进入匀强磁场区域,如图所示。已知正方形金属导线框的总电阻为、边长为1m、质量为0.2kg,匀强磁场的磁感应强度大小,从线框进入磁场开始,下列说法正确的是( )
A.线框先做匀减速运动后做匀速运动 |
B.线框完全进入磁场时的速度大小 |
C.在线框进入磁场的过程中,线框中产生的焦耳热为0.3J |
D.在线框进入磁场的过程中,通过线框某横截面的电荷量为2C |
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6 . 如图甲所示,在光滑绝缘水平桌面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框abcd,在导线框右侧有一宽度大于l的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的左、右边框平行,磁感应强度大小为B,磁场方向竖直向下。导线框以向右的初速度进入磁场。
(1)求dc边刚进入磁场时,线框中感应电动势的大小;
(2)求dc边刚进入磁场时,ab边的瞬时电功率;
(3)若导线框能够完全通过磁场区域并继续运动,请在图乙中定性画出导线框所受安培力大小F随时间t变化的图像,并说明安培力随时间变化的原因。
(1)求dc边刚进入磁场时,线框中感应电动势的大小;
(2)求dc边刚进入磁场时,ab边的瞬时电功率;
(3)若导线框能够完全通过磁场区域并继续运动,请在图乙中定性画出导线框所受安培力大小F随时间t变化的图像,并说明安培力随时间变化的原因。
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7 . 如图所示,在与水平地面成的足够大的光滑坡面内建立坐标系xOy,坡面内沿x方向等间距分布足够多垂直坡面向里的匀强磁场,沿y方向磁场区域足够长,磁感应强度大小为,每个磁场区域宽度及相邻磁场区域间距均为。现有一个边长,质量、电阻的单匝正方形线框,以的初速度从磁场边缘沿x方向进入磁场,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A.线框在斜面上做类平抛运动 |
B.线框进入第一个磁场区域时,加速度大小为 |
C.线框穿过第一个磁场区域过程中,通过线框的电荷量为0.04C |
D.线框从开始进入磁场到沿y方向运动的过程中产生的焦耳热为0.5J |
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8 . 某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示(俯视),在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框(线框与水平地面平行),小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量m=0.2kg,金属框宽为0.1m、长为0.2m,电阻R=2Ω,磁场宽度D=0.4m,磁感应强度B=1.2T,不计摩擦。1.若v0=5m/s,则ab边刚进入磁场时,线框中产生的感应电流大小为___________ A;小车的加速度大小为___________ m/s2.
2.若cd边刚离开磁场边界MN时,小车速度恰好为零。
(1)线框穿过磁场的过程中,感应电流的方向( )
A.均为abcda B.均为adcba
C.先abcda再adcba D.先adcba再abcda
(2)定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像;___________ (3)(计算)求线框在进入磁场的过程中,通过导线截面的电量q;___________
(4)(论证)某同学认为“线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量”,请分析论证该观点。___________
3.该小组利用如图(a)所示装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。线圈匝数和面积均不变,通过调节智能电源在线圈a中产生可控的变化的磁场,用磁传感器测量线圈b内的磁感应强度B,用电压传感器测量线圈b内的感应电动势E。某次实验中得到的B-t、E-t图像如图(b)所示。(1)观察图(b)图像,可得:在线圈b中产生恒定感应电动势的条件是___________ ;感应电动势的大小与___________ 有关。
(2)为了进一步确定定量关系,可利用图(b)中的信息,作出( )
A.E-ΔB图像 B.E-ΔΦ图像 C.E-图像 D.E-图像
2.若cd边刚离开磁场边界MN时,小车速度恰好为零。
(1)线框穿过磁场的过程中,感应电流的方向
A.均为abcda B.均为adcba
C.先abcda再adcba D.先adcba再abcda
(2)定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像;
(4)(论证)某同学认为“线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量”,请分析论证该观点。
3.该小组利用如图(a)所示装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。线圈匝数和面积均不变,通过调节智能电源在线圈a中产生可控的变化的磁场,用磁传感器测量线圈b内的磁感应强度B,用电压传感器测量线圈b内的感应电动势E。某次实验中得到的B-t、E-t图像如图(b)所示。(1)观察图(b)图像,可得:在线圈b中产生恒定感应电动势的条件是
(2)为了进一步确定定量关系,可利用图(b)中的信息,作出
A.E-ΔB图像 B.E-ΔΦ图像 C.E-图像 D.E-图像
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9 . 边长为h的正方形金属导线框,从图示的初始位置由静止开始下落,通过一匀强磁场区域。磁场方向是水平的,且垂直于线框平面。磁场区高度等于H,上下边界如图中水平虚线所示,。从线框开始下落到完全穿过磁场区的整个过程中( )
A.线框中总是有感应电流存在 |
B.线框速度的大小不一定总是在增加 |
C.线框受到的安培力的合力的方向有时向上,有时向下 |
D.线框在穿过磁场整个过程中损失的机械能全部转化为内能 |
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10 . 列车进站时,其刹车原理可简化如图所示,在车身下方固定一单匝矩形线框,利用线框进入磁场时所受的安培力,辅助列车刹车。已知列车的质量为m,车身长为s,线框的ab和cd长度均为L(L小于匀强磁场的宽度),线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长,磁感应强度的大小为B。车头的线框刚进入磁场的速度为v0,列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾的线框刚进入磁场时,列车刚好停止。求:
(1)车头进入磁场瞬间,线框中产生的感应电流大小I,并判断方向。
(2)车头进入磁场瞬间,列车的加速度大小a。
(3)列车从进站到停下来的过程中线框产生的热量Q。
(1)车头进入磁场瞬间,线框中产生的感应电流大小I,并判断方向。
(2)车头进入磁场瞬间,列车的加速度大小a。
(3)列车从进站到停下来的过程中线框产生的热量Q。
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