首页 | 客服 | 上传赚现
(1)

服务热线

400-816-0029

    自建题库,共享分红

德优题库QQ交流群

162239. (2023•师大附中•高二上期中) 德优题库如图甲所示,两根足够长的、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d=1m,倾角θ=37°,轨道顶端连有一阻值为R=2Ω的定值电阻,整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场,磁感应强度B的变化规律如图乙所示,现用力将质量m=0.4kg、电阻r=2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l=2m处,在t=4s时刻撤去外力,之后导体棒下滑距离x0=1.5m后达到最大速度,导体棒与导轨始终接触良好。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)0~4s内通过导体棒ab的电流大小和方向;
(2)导体棒ab的最大速度vm
(3)从t=0时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中,在ab棒上产生的焦耳热Q。
共享时间:2023-11-30 难度:2
[考点]
法拉第电磁感应定律的基本计算,电磁感应过程中的能量类问题,
[答案]
(1)0~4s内通过导体棒ab的电流大小为0.25A,方向从a到b;
(2)导体棒ab的最大速度vm为2.4m/s;
(3)从t=0时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中,在ab棒上产生的焦耳热Q为1.724J。
[解析]
解:(1)0~4s内,根据楞次定律可知,通过导体棒ab的电流方向从a到b。
根据法拉第电磁感应定律有

根据闭合电路欧姆定律可得,通过导体棒ab的电流为

联立解得
I1=0.25A
方向从a到b。
(2)当导体棒ab的加速度为零时,速度达到最大,根据平衡条件得
mgsinθ=BI2d
根据闭合电路欧姆定律得

导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势为
E2=Bdvm
联立可得导体棒ab的最大速度为
vm=2.4m/s
(3)0~4s内,ab棒产生的热量为
Q1rt
解得
Q1=0.5J
由于定值电阻与导体棒电阻相等,通过的电流相等,则下滑过程中电阻R与导体棒产生的热量相等,根据能量守恒定律有

可得ab棒上产生的焦耳热为
Q2=1.224J
故从t=0时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中,在ab棒上产生的焦耳热为
Q=Q1+Q2=0.5J+1.224J=1.724J
答:(1)0~4s内通过导体棒ab的电流大小为0.25A,方向为从a到b;
(2)导体棒ab的最大速度vm为2.4m/s;
(3)从t=0时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中,在ab棒上产生的焦耳热Q为1.724J。
[点评]
本题考查了"法拉第电磁感应定律的基本计算,电磁感应过程中的能量类问题,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
转载声明:
本题解析属于发布者收集录入,如涉及版权请向平台申诉! !版权申诉
158252. (2024•西安中学•高二上二月) 德优题库如图所示,图中竖直放置的足够长的光滑金属导轨上接有纯电阻和电容器两个电学元件,其中R1=1Ω,C=0.1F,由两个开关S1、S2分别控制。匀强磁场分布于图中水平虚线以下,方向垂直纸面向里,磁感应强度B=1T。导体棒ab位于磁场内水平放置且与导轨接触良好,导体棒的质量m=0.1kg,其电阻R2=1Ω,导轨宽L=1m。现在先断开S2,闭合S1,让导体棒从静止释放,导体棒在磁场中竖直下落h=4m时达到最大速度vm,不计摩擦及空气阻力,导轨电阻不计,g取10m/s2
(1)导体棒从释放到达到最大速度vm的过程中,求导体棒上产生的焦耳热Q;
(2)导体棒从释放到达到最大速度vm的过程中,求流过导体棒的电荷量q;
(3)如果断开S1,闭合S2,让导体棒从静止释放,导体棒将在匀强磁场中竖直向下以加速度a做匀加速直线运动,求加速度a的大小。
共享时间:2024-12-12 难度:2 相似度:1
158990. (2023•西工大附中•高二上二月) 如图所示,有一足够长的光滑平行金属导轨间距为L,折成倾斜和水平两部分,倾斜部分导轨的倾角与水平面的夹角为θ=30°,水平和倾斜部分均处在磁感应强度为B的匀强磁场中,水平部分磁场方向竖直向下,倾斜部分垂直斜面向下(图中未画出),两个磁场区互不叠加;将两根金属棒a、b垂直放置在导轨上,并将b用轻绳通过定滑轮和小物体c连接,已知两棒的长度均为L,电阻均为R,质量均为m,小物块c的质量也为m,不考虑其他电阻,不计一切摩擦,运动过程中棒与导轨保持接触良好,且b始终不会碰到滑轮,重力加速度大小为g。
(1)求锁定a,释放b的最终速度vm
(2)使a、b同时由静止释放,同时在a上施加一沿斜面向上的恒力F=1.5mg,求任意时刻a、b加速度之比;
(3)使a、b同时由静止释放,同时在a上施加一沿斜面向上的恒力F=1.5mg,求达到稳定状态时a、b的速度;
(4)若(2)中系统从由静止开始经时间t达到稳定状态,求此过程中系统产生的焦耳热。

共享时间:2023-12-27 难度:3 相似度:0.83
159420. (2024•西安一中•高二下一月) 德优题库如图所示,弯折成90°角的两根足够长金属导轨平行放置,形成左右两导轨平面,左导轨平面与水平面成α=53°,右导轨平面与水平面成θ=37°,两导轨相距L=0.2m,电阻不计。质量均为m=0.1kg、电阻均为R=0.1Ω、长度均为L=0.2m的金属棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,金属杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5,整个装置处于方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。现让cd棒固定不动,将ab棒由静止释放,当ab棒沿导轨下滑x=6m时,速度刚好达到稳定。已知两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)ab棒稳定时速度的大小;
(2)ab棒沿导轨下滑x=6m的过程中所经历时间及ab棒上产生的焦耳热Q;
(3)若将ab棒与cd棒同时由静止释放,经时间t=1.5s,cd棒的速度大小为7m/s,则此时ab棒的速度是多大。
共享时间:2024-04-19 难度:3 相似度:0.83
160962. (2025•田家炳中学•高二上期末) 德优题库如图,电阻不计的两足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为L=1m,导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=1T。质量均为m=1kg、接入电路的有效电阻均为R=1Ω的金属棒ab、cd垂直于导轨放置,均处于静止状态。t=0时刻给cd棒一个方向水平向右、大小F=4N的拉力,t=4s时,金属棒ab和cd加速度刚好相等。此后撤去拉力F,整个过程棒与导轨接触良好。求:
(1)t=4s时金属棒ab和cd的加速度大小;
(2)t=4s时金属棒ab和cd的速度大小;
(3)从t=4s到回路中电流为零的过程中,金属棒ab和cd之间距离的增加量。
共享时间:2025-02-02 难度:3 相似度:0.83
161646. (2023•高新一中•高二上期末) 德优题库如图所示,在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,导轨其余电阻不计。磁感应强度为B0的足够大的匀强磁场与导轨平垂直。其上方有一光滑的定滑轮,绕有轻质柔软不可伸长细线,线的一端系一质量为2m的重物,另一端系一质量为m、接入导轨间电阻为R的金属杆。开始时金属杆置于导轨下端QF处,由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(忽略所有摩擦,重力加速度为g),求:
(1)重物匀速下降的速度v;
(2)重物从释放到下降h的过程中,电流通过电阻R产生的热量QR
(3)若将重物下降h时的时刻记作t=0,速度记为v0,从此时刻起,磁感应强度逐渐减小,若此后金属杆中恰好不产生感应电流,则磁感应强度B怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。
共享时间:2023-02-21 难度:3 相似度:0.83
161708. (2023•西安八十九中•高一上期末) 德优题库如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=37°的绝缘斜面上,两导轨间距为L=0.5m,M、P两点间接有阻值为R=0.5Ω的电阻,一根质量为m=0.5kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,金属杆的电阻为r=0.5Ω,整套装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(重力加速度g=10m/s2
(1)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v=2m/s时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小a;
(2)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值vm
(3)杆在下滑距离d=2m的时已经达到最大速度,求此过程中通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量QR
共享时间:2023-03-01 难度:3 相似度:0.83
162241. (2023•师大附中•高二上期中) 德优题库如图所示,足够长的斜面与水平面的夹角为θ=37°,空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,磁场Ⅰ、Ⅱ间距d1为1.75m,磁场Ⅱ、Ⅲ间距d2为2.25m,一边长L=0.5m、质量m=1kg、电阻R=0.25Ω的正方形导线框放在斜面的顶端,导线框的下边距离磁场Ⅰ的上边界为d0=1.0m,导线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。将导线框由静止释放,导线框匀速穿过每个磁场区域。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)磁场Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁感应强度的大小B1、B2、B3
(2)整个过程中导线框产生的焦耳热Q;
(3)导线框从静止释放到穿过磁场Ⅲ所经历的时间t。
共享时间:2023-11-30 难度:3 相似度:0.83
158643. (2024•西安八十五中•高二上二月) 德优题库如图所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一绝缘水平面上,导轨上停放一质量m=0.2kg的金属杆ab,两导轨间距L=0.2m,两导轨的左端接入电阻R=0.6Ω的定值电阻,位于两导轨之间的金属杆ab的电阻r=0.1Ω,导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。现用一外力F水平向右拉金属杆ab,使之由静止开始向右做匀加速直线运动,在整个运动过程中金属杆ab始终与导轨垂直并接触良好,金属杆ab开始运动经t=10s时,定值电阻两端的电压U=1.2V,此时,求:
(1)金属杆ab的速率;
(2)外力F的大小;
(3)在0~10s内经过金属杆ab的电荷量Q。
共享时间:2024-12-15 难度:4 相似度:0.75
161924. (2022•长安区一中•高二上期末) 德优题库如图所示,水平放置的U形导轨足够长,置于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=5T,导轨宽度L=0.4m,左侧与R=0.5Ω的定值电阻连接。右侧有导体棒ab跨放在导轨上,导体棒ab质量m=2.0kg,电阻r=0.5Ω,与导轨的动摩擦因数μ=0.2,其余电阻可忽略不计。导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下,由静止开始运动了x=40cm后,速度达到最大,取g=10m/s2.求:
(1)导体棒ab运动的最大速度是多少?
(2)当导体棒ab的速度v=1m/s时,导体棒ab的加速度是多少?
(3)导体棒ab由静止达到最大速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?
共享时间:2022-02-27 难度:4 相似度:0.75

dygzwlyn

2023-11-30

高中物理 | 高二上 | 计算题

  • 下载量
  • 浏览量
  • 收益额
  • 0
  • 1
  • 0
相同试题
试题下载
试题内容
调用试题名称
共享人
唐老师
试题题型
解答题
试题难度
试题题源
2020*西工大*期末
下载次数
168次
下载金币
5德优币(当前结余18德优币)
温馨提示
该试题下载至自主题库后,下载、备课永久免费!
试卷设置
试卷名称
省市校区
阶段科目
年份卷型
选择类型
已选考点
在线训练
视频讲解
温馨提示
视频讲解正在加载中、请等待!
视频解析购买
支付方式
德优币数
本次消耗0德优币
温馨提示

客服电话:400-816-0029,服务邮箱:610066832@qq.com

视频资源

试题找茬
纠错类型
纠错描述
温馨提示
共享试题、试卷经平台审核通过后方可展示,并永久享用用户下载分红权!