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1 . 如图所示,间距为的水平导轨右端接有的定值电阻。虚线与导轨垂直,其左侧有方向竖直向上、大小为的匀强磁场。一质量的金属棒垂直于导轨放置在距右侧处,一重物通过绕过轻质定滑轮的绝缘轻绳与金属棒连接。时,将金属棒由静止释放,在时,金属棒恰好经过边界进入磁场。已知导轨足够长,不计导轨与金属棒电阻,金属棒始终垂直导轨且与导轨接触良好,重物始终未落地,重力加速度g取,不计一切摩擦,求:
(1)金属棒进入磁场前的加速度大小及重物的质量;
(2)金属棒刚进入磁场时,电阻的热功率P;
(3)金属棒匀速运动时的速度v。
(1)金属棒进入磁场前的加速度大小及重物的质量;
(2)金属棒刚进入磁场时,电阻的热功率P;
(3)金属棒匀速运动时的速度v。
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2 . 如图所示,定滑轮两边用轻绳连接线框和带正电的物体,物体放置在倾角为的光滑斜面上,水平面下方空间存在垂直纸面向外的匀强磁场,上方没有磁场。此时释放线框和物体,线框刚进入磁场时,恰好匀速运动,物体仍在磁场中且对斜面恰好没有压力。已知正方形线框边长为,质量为,电阻为,匝数为匝,物块的质量,带电量为,重力加速度为,不计一切摩擦,运动过程中,线框平面始终位于纸面内,始终处于磁场中,。求:
(1)进入磁场前线框的加速度的大小;
(2)线框下边初始位置离面的距离;
(3)线框进入磁场过程中线框的电热功率。
(1)进入磁场前线框的加速度的大小;
(2)线框下边初始位置离面的距离;
(3)线框进入磁场过程中线框的电热功率。
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解题方法
3 . 如图所示,足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨间距为,左端连接一阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒MN置于导轨上,其质量为,电阻为,长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。不计导轨的电阻、导体棒与导轨间的摩擦。
(1)在水平拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度大小为。
a.判断MN哪端电势高;
b.请根据法拉第电磁感应定律的表达式,推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势。
(2)导体棒在做切割磁感线的运动时相当于一个电源,该电源的非静电力是什么?在图1中画出非静电力,并根据电动势的定义,推导金属棒MN中的感应电动势。(可认为导体棒中的自由电荷为正电荷)
(3)若在某时刻撤去拉力,导体棒开始做减速运动,并最终停在导轨上。
a.以向右为正方向,在图2和图3中定性画出撤去拉力后导体棒运动的速度—时间图像和位移—时间图像;
b.求导体棒减速运动过程中导体棒上消耗的电能。
(1)在水平拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度大小为。
a.判断MN哪端电势高;
b.请根据法拉第电磁感应定律的表达式,推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势。
(2)导体棒在做切割磁感线的运动时相当于一个电源,该电源的非静电力是什么?在图1中画出非静电力,并根据电动势的定义,推导金属棒MN中的感应电动势。(可认为导体棒中的自由电荷为正电荷)
(3)若在某时刻撤去拉力,导体棒开始做减速运动,并最终停在导轨上。
a.以向右为正方向,在图2和图3中定性画出撤去拉力后导体棒运动的速度—时间图像和位移—时间图像;
b.求导体棒减速运动过程中导体棒上消耗的电能。
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4 . 如图所示,P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨,间距为L,导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在时刻,两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场,速度大小均为;一段时间后,在时刻流经a棒的电流为0,b棒仍处于磁场区域内。已知金属棒a、b相同材料制成,长度均为L,电阻分别为2R和R,a、b棒的质量分别为2m和m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,a、b棒没有相碰,则( )
A.时刻a棒加速度大小为 |
B.时刻a棒的速度为 |
C.时间内,通过a、b棒横截面的电荷量相等 |
D.时间内,a棒产生的焦耳热为 |
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2024-01-22更新
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286次组卷
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2卷引用:重庆市西南大学附属中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
单选题-单题
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适中(0.65)
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5 . 如图所示:匀强磁场磁感应强度,不计电阻的平行金属导轨左侧接一阻值为1Ω的电阻R固定在磁场中,导轨的动摩擦因数为,一质量为,电阻为,长度为的导体棒在恒力作用下由静止开始运动,发生位移为后速度刚好达到最大()。则下列说法正确的是( )
A.导体棒两端最大电势差为4.0V |
B.加速阶段电阻R上产生的热量为2焦耳 |
C.导体棒的加速时间 |
D.加速阶段流过电阻R上的电量为1.5C |
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6 . 如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为L。abcd区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上。初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度向右运动,磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为m,在导轨间的电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
(1)求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小;
(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为,求:N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q。
(1)求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小;
(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为,求:N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q。
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7 . 如图,两相距的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值的电阻连接,虚线内存在垂直导轨平面且磁感应强度为的匀强磁场,两虚线间距足够大。质量,阻值为的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,金属杆与导轨间光滑不计摩擦,导轨的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,进入磁场时恰好开始做匀速直线运动。求:
(1)杆进入磁场时的速度大小v?
(2)杆在磁场中运动0.6m位移的过程中,回路中的电流?电阻R上产生的热量Q?
(3)若在杆恰好进入磁场时撤去拉力F,分析说明杆在撤去F后加速度、速度的变化情况。
(1)杆进入磁场时的速度大小v?
(2)杆在磁场中运动0.6m位移的过程中,回路中的电流?电阻R上产生的热量Q?
(3)若在杆恰好进入磁场时撤去拉力F,分析说明杆在撤去F后加速度、速度的变化情况。
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8 . 如图所示,长为L的金属杆在外力作用下,在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动,如果速度v不变,而将磁感强度由B增为2B。除电阻R外,其它电阻不计。那么( )
A.作用力将不变 | B.作用力将增为2倍 |
C.感应电流的热功率将增为2倍 | D.感应电动势将增为2倍 |
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9 . 如图所示,在一匀强磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都忽略不计。开始时,给ef一个向右的初速度,则( )
A.ef将减速向右运动,但不是匀减速,最后停止 |
B.ef将匀减速向右运动,最后停止 |
C.ef将匀速向右运动 |
D.ef将往返运动 |
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10 . 如图,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L,电阻不计。一根电阻为R的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直,并接触良好。导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。导轨右边与电路连接。电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C。当ab以速度v匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止。
(1)问电容器间的微粒带何种性质的电荷?
(2)求ab两点间的电势差,其中电势较高的是a还是b?
(3)求金属棒ab所受的磁场力的大小和方向。
(4)若想求出电容器间的微粒带电量的大小,还需要知道哪个电容器的参数?请给出该参数(用符号),并求出静止时微粒的带电量q。
(1)问电容器间的微粒带何种性质的电荷?
(2)求ab两点间的电势差,其中电势较高的是a还是b?
(3)求金属棒ab所受的磁场力的大小和方向。
(4)若想求出电容器间的微粒带电量的大小,还需要知道哪个电容器的参数?请给出该参数(用符号),并求出静止时微粒的带电量q。
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