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160840. (2015•西安中学•五模) 德优题库如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4m。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为MN,Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.在区域Ⅰ中,将质量m1=0.1kg,电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后,在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑,cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g=10m/s2,问
(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向;
(2)ab将要向上滑动时,cd的速度v多大;
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab上产生的热量Q是多少。
共享时间:2015-05-09 难度:4
[考点]
右手定则,导体平动切割磁感线产生的感应电动势,电磁感应过程中的动力学类问题,电磁感应过程中的能量类问题,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)由右手定则可知,电流由a流向b;
(2)开始放置ab刚好不下滑时,ab所受摩擦力为最大静摩擦力,
由平衡条件得:Fmax=m1gsinθ,
ab刚好要上滑时,感应电动势:E=BLv,
电路电流:I=
ab受到的安培力:F=BIL,
此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下,
由平衡条件得:F=m1gsinθ+Fmax
代入数据解得:v=5m/s;
(3)cd棒运动过程中电路产生的总热量为Q
由能量守恒定律得:m2gxsinθ=Q+m2v2
ab上产生的热量:Q=Q
解得:Q=1.3J;
答:(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向由a流向b;
(2)ab刚要向上滑动时,cd的速度5m/s;
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab上产生的热量Q是1.3J。
[点评]
本题考查了"右手定则,导体平动切割磁感线产生的感应电动势,电磁感应过程中的动力学类问题,电磁感应过程中的能量类问题,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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151820. (2015•西安中学•七模) 相距L1.5m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m11kg的金属棒ab和质量为m20.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ0.75,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.

1)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;
2)已知在2s内外力F做功40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
3)判断cd棒将做怎样的运动,求出cd棒达到最大速度所需的时间t0,并在图(c)中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象.
共享时间:2015-06-09 难度:4 相似度:1.5
151786. (2015•西安一中•一模) 德优题库如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环球,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R.在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小均为B.现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,且平行轨道足够长。已知导体棒ab下落
r
2
时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2
(1)求导体棒ab下落到
r
2
时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离h和R2上的电功率P2
共享时间:2015-03-12 难度:3 相似度:1.17
151751. (2015•西工大附中•三模) 德优题库如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直,质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g,求:
(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;
(2)导体棒匀速运的速度大小v;
(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q。
共享时间:2015-04-08 难度:4 相似度:0.5

dygzwlyn

2015-05-09

高中物理 | | 实验题

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2020*西工大*期末
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