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161396. (2023•西安中学•高二上期末) 如图甲所示,足够长的粗糙平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面的夹角θ=37°,导轨间距L=1m,M、P两端接一阻值R=3Ω的电阻。一质量为m=1kg、电阻为r=1Ω、长度也为L=1m的金属棒ab静止在距离轨道底端d=1m处。现在整个装置处在一垂直于导轨平面向上的磁场中,磁感应强度变化的规律如图乙所示。已知金属棒和导轨之间的动摩擦因数为μ=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在t=0时刻闭合开关So求:
(1)金属棒开始滑动前,流经金属棒的电流方向;
(2)经多长时间金属棒开始滑动。
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共享时间:2023-02-20 难度:4
[考点]
闭合电路欧姆定律的内容和表达式,安培力的概念,楞次定律及其应用,法拉第电磁感应定律的内容和表达式,
[答案]
(1)由a流向b(2)0.4s
[解析]
解析:(1)由楞次定律可知:金属棒中电流由a流向b
(2)设金属棒开始滑动时,磁感应强度为B1,由法拉第电磁感应定律可知:E=
则电路中的电流为:
即将滑动时,受力平衡,即:mgsinθ+B1IL=μFN
又FN=mgcosθ
设经过时间t1开始滑动,则
联立解得:t1=0.4s
答:(1)金属棒开始滑动前,流经金属棒的电流方向;
(2)经0.4s金属棒开始滑动。
[点评]
本题考查了"闭合电路欧姆定律的内容和表达式,安培力的概念,楞次定律及其应用,法拉第电磁感应定律的内容和表达式,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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158337. (2024•滨河中学•高二上二月) 德优题库如图甲所示电路,定值电阻R0、小灯泡L与金属圆线圈连成闭合回路,在金属圆线圈区域内存在匀强磁场,t=0时刻,磁感应强度方向垂直线圈所在平面向里,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。已知线圈匝数N=100匝、半径r=10cm、总电阻R=2Ω,定值电阻R0=3Ω,小灯泡电阻RL=6Ω且阻值不随温度变化,取π=3,求:
(1)流过小灯泡的电流方向;
(2)小灯泡的电功率;
(3)0-2s这段时间内,流过金属线圈和小灯泡上的电荷量分别是多少。
共享时间:2024-12-10 难度:3 相似度:1.17
206325. (2024•新城区•三模) 如图甲所示,两根平行光滑足够长金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,其间距L=2m。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T。两根金属棒NQ和ab与导轨始终保持垂直且接触良好,NQ棒通过一绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接(连接前,传感器已校零),细线平行于导轨。已知ab棒的质量为2kg,NQ棒和ab棒接入电路的电阻均为2Ω,导轨电阻不计。将ab棒从静止开始释放,同时对其施加平行于导轨的外力F,此时拉力传感器开始测量细线拉力FT,作出力FT随时间t的变化图像如图乙所示(力FT大小没有超出拉力传感器量程),重力加速度g取10m/s2。求:
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(1)t1=1s时,金属棒ab的速度大小;
(2)t2=3s时,外力F的大小。
共享时间:2024-04-07 难度:2 相似度:0.75
159678. (2022•西安中学•月考) 德优题库酒驾严重危害了公共交通安全,打击酒驾现象已成为日常。如题图甲为交警使用的某种酒精检测仪,核心部件为酒精气体传感器,其电阻R1与酒精气体浓度x的关系如图乙所示
(1)某同学自行设计了简易酒精检测仪,如图丙所示,用到的器材有酒精气体传感器R1、电源(电动势为9.0V,内阻未知)、电流表(满偏电流为100mA,内阻为8.5Ω),闭合开关,周围无酒精气体,发现电流表刚好满偏,则电源内阻为        Ω;用该仪器        (选填“能”“不能”)检测酒驾德优题库
驾驶员状态 非酒驾 酒驾
酒精气体浓度标准(mg/mL) 小于0.2 大于或者等于0.2
检测器状态 只有绿灯亮 绿灯红灯都亮
(2)另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表,他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为题图丁。只有绿灯亮表示被测试者非酒驾,红绿灯一起亮表示被测试者酒驾。图丁中电源电动势为6V,内阻不计,R2为定值电阻,R1为酒精气体传感器,L1、L2是彩色小灯泡,颜色一红一绿,小灯泡电压达到0.7V才会发光,则L1       (选填“红”“绿”)灯,当红灯刚亮时通过其的电流为        A(保留两位有效数字)。
共享时间:2021-12-01 难度:2 相似度:0.75
160084. (2021•西安中学•八模) 德优题库如图所示,是某同学设计的一种磁动力电梯的原理图,即在竖直平面内有两根很长的平行竖直金属轨道MN和PQ,轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场,两导轨下端用导线相连。处于金属轨道间的导体杆ab与轨道垂直,且正下方通过绝缘装置固定电梯轿厢,当磁场向上运动时,电梯可向上运动(设运动过程中ab始终与导轨垂直且接触良好)。已知匀强磁场强度为B,电梯载人时电梯轿厢及ab杆的总质量为M,两导轨间的距离为L,导体杆电阻为R,其余部分电阻不计。当磁场以v0的速度匀速上升时,电梯轿厢刚好能离开地面。不计空气阻力,ab杆与轨道的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等。重力加速度为g。求:(1)此时通过ab杆电流的方向及ab杆受到轨道摩擦力的大小;
(2)当电梯匀速上升的速度大小为v1时,磁场向上匀速运动速度v2的大小。
共享时间:2021-06-13 难度:2 相似度:0.75
182342. (2021•西安八十三中•高二下期中) 德优题库如图所示,倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接。轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计。匀强磁场Ⅰ仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场Ⅱ仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放。取g=10m/s2
(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;
(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;
(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式。
共享时间:2021-05-29 难度:2 相似度:0.75
181979. (2022•关山中学•高二下期中) 德优题库如图所示,圆形线圈的匝数n=200,面积S=0.3m2,处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小B随时间t变化的规律为B=0.05t(T),定值电阻R=5Ω,电容器的电容C=40μF,线圈的电阻r=1Ω。求:
(1)线圈产生的感应电动势大小E;
(2)通过电阻R的电流I;
(3)电容器所带的电荷量q。
共享时间:2022-05-22 难度:2 相似度:0.75
162983. (2021•周至中学•高二上期中) 德优题库如图所示,电源电动势E=10V、内阻r=1Ω,定值电阻R1=R3=5Ω,定值电阻R2=4Ω,电容器的电容C=100μF,当S断开时,电容器中一带电粒子恰好处于静止状态,取重力加速度g=10m/s2。现闭合开关,求:
(1)带电粒子加速度的大小和方向;
(2)S闭合后流过R3的总电荷量。
共享时间:2021-11-29 难度:2 相似度:0.75
159071. (2023•铁一中学•高二上二月) 如图所示,倾角α=37°的平行光滑金属导轨固定放置,导轨间距d=1m,电源的电动势E=3V,定值电阻R1=1Ω,R为滑动变阻器,S为开关。质量m=0.1kg、电阻R2=2Ω、长度等于导轨间距的直导体棒ab垂直于导轨放置。在导轨间加匀强磁场后,直导体棒ab始终能在导轨上保持静止。不计导轨及电源内阻,直导体棒ab始终与导轨接触良好,忽略地磁场影响,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若开关S保持断开,将滑动变阻器阻值调至R=4Ω,求所加匀强磁场磁感应强度的最小值Bmin
(2)若闭合开关S,且在导轨间加竖直向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场,求滑动变阻器接入回路的阻值R'。

共享时间:2023-12-26 难度:2 相似度:0.75
206277. (2024•西安一中•二模) 德优题库如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平面上,间距为l,MP间接阻值为R的定值电阻,质量为m的金属棒ab垂直导轨放置,导轨和金属棒电阻不计,整个装置处于方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给金属棒ab一个水平外力使金属棒从静止开始向右匀加速运动,速度达到v时水平外力大小为该时刻安培力大小的2倍,运动过程中金属棒始终垂直导轨且与导轨接触良好。求:
(1)在速度从零增加到v时间内金属棒的加速度大小;
(2)在速度从零增加到v时间内流过定值电阻R的电荷量。
共享时间:2024-03-23 难度:2 相似度:0.75
158824. (2023•西安中学•高二上二月) 德优题库如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内,两导轨间的距离为L=1m,导轨间连接的定值电阻R=4Ω,导轨上放一质量为m=0.2kg的金属杆ab,金属杆始终与导轨接触良好,杆的电阻r=1Ω,其余电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向里,重力加速度g取10m/s2。现让金属杆从MP水平位置由静止释放,忽略空气阻力的影响,求:
(1)金属杆的最大速度vm的大小;
(2)若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=1.6J,此时金属棒下落的高度h为多少?
(3)从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中,通过电阻R的电荷量q;
(4)金属杆ab达到最大速度后,为使棒中不产生感应电流,从该时刻开始,磁感应强度B′应怎样随时间t变化?推导这种情况下B′与t的关系式。
共享时间:2023-12-15 难度:3 相似度:0.58
182886. (2018•西安中学•高二上期末) 如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω.匀强磁场的磁感应强度,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时,问:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式.
(2)线圈转过时电动势的瞬时值多大?
(3)电路中,电压表和电流表的示数各是多少?
(4)从中性面开始计时,经0.05s通过电阻R的电荷是多少?
共享时间:2018-02-16 难度:3 相似度:0.58
161398. (2023•西安中学•高二上期末) 如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上,阻值为R的定值电阻与导轨的M、P端相连,MP和导轨垂直,平行导轨的间距为L,导轨电阻不计。穿过导轨平面的磁场方向垂直导轨平面向上,磁感应强度的大小B随着时间t变化的图像如图乙所示,质量为m、长度为L、电阻值为r=
1
4
R的金属杆ab垂直于导轨放置并且和导轨接触良好,杆ab和PM之间距离为d。现在杆ab的中点处系一根不可伸长的轻绳,绳子跨过定滑轮与一质量为m的物块相连接,滑轮左侧轻绳与导轨平面保持平行,已知在0~t0时间内,金属杆ab在水平外力F作用下保持静止状态。t0时刻撤去外力,金属杆从静止开始运动,当物块下落的高度为h时,物块达到最大速度,重力加速度为g。求:
(1)写出水平外力F随时间t的变化关系式;
(2)从t=0时刻开始到物块达到最大速度时间内,通过电阻R的电荷量;
(3)从t=0时刻开始到物块达到最大速度时间内,电阻R所产生的热量;
(4)物块下落h高度的过程中所经历的时间。
德优题库
共享时间:2023-02-20 难度:3 相似度:0.58
160896. (2025•西安一中•高二上期末) 德优题库如图所示,光滑平行金属导轨AB、CD固定在倾角为θ的绝缘斜面上,BP、DQ为水平放置的平行且足够长的光滑金属导轨,导轨在B、D两点处平滑连接,水平部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨间距均为L。两金属棒ab、cd的质量分别为m、2m,接入电路的电阻均为R,初始时,金属棒cd垂直放置在水平导轨上,金属棒ab垂直固定在倾斜导轨上距底端距离为s处,某时刻将ab由静止释放,不计导轨电阻。重力加速度为g,求:
(1)金属棒cd的最大加速度am
(2)金属棒cd的最大速度vm
(3)流过金属棒ab的电荷量q;
(4)金属棒ab上产生的热量Qab
共享时间:2025-02-19 难度:3 相似度:0.58
206374. (2024•浐灞二中•四模) 如图所示,平行的两光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,PQ右侧区域存在如图所示的匀强磁场,其磁感应强度大小B=0.5T,正方形导线框abcd、导体棒ef均静止放置在金属导轨上,开始阶段先固定导线框abcd,对ef施加水平向左的恒力F(大小未知),当ef达到最大速度v1后撤去恒力,同时释放导线框abcd,之后导线框abcd达到最大速度v2=3m/s时,ad边恰好到达PQ处,此时立即将ef固定。已知ef和导线框abcd的质量都为,ef的电阻及导线框的ad、bc边的电阻都为r=2Ω,导轨的宽度、导线框abcd的边长及ef的长度均为L=1m,其余电阻不计,且ef与导线框abcd始终不相撞。
(1)求导体棒ef的最大速度v1和恒力F的大小;
(2)求在导线框abcd通过PQ的过程中,整个回路产生的焦耳热Q;
(3)若导线框abcd的ad边到达PQ时为0时刻,自0时刻起对导线框施加水平方向的作用力f,使导线框abcd以a=3m/s2的加速度匀减速离开磁场,求f与t的关系式及bc边刚要出磁场时作用力f的大小。

共享时间:2024-04-27 难度:3 相似度:0.58
160244. (2020•西安中学•三模) 如图所示,光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨足够长,电阻不计,两轨间距为L,其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,一质量为m的金属棒,放置在导轨上,其电阻为r,某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点,金属棒从静止开始做匀加速直线运动,已知加速度大小为a,金属棒始终与导轨接触良好。
(1)从力F作用开始计时,请推导F与时间t关系式;
(2)F作用时间t0后撤去,求金属棒能继续滑行的距离S。

共享时间:2020-04-12 难度:3 相似度:0.58

dygzwlyn

2023-02-20

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