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题型:综合题
题类:常考题
难易度:普通
江苏省无锡市普通高中2018-2019学年高二下学期物理期末考试试卷
如图所示,两根等高光滑的
圆弧轨道,半径
l
=0.4m、间距
L
=1m,轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为
R
=3Ω的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为
B
=0.5T,现将一根长度也为
L
质量
m
=0.5kg、电阻
r
=2Ω的金属棒从轨道顶端
ab
处由静止开始下滑,到达轨道底端
cd
时对轨道的压力大小为重力的2倍。整个过程中金属棒与导轨接触良好.(
g
=10m/s
2
)求
(1)、
金属棒滑至最低点时所受的安培力
F
;
(2)、
金属棒从
ab
下滑到
cd
过程中流过金属棒
ab
的电量
q
;
(3)、
金属棒从
ab
下滑到
cd
过程中电阻
R
上产生的焦耳热
Q
;
(4)、
若对金属棒施加一外力,使金属棒以4m/s的匀速率从轨道底端
cd
运动到顶端
a
b,这一过程中外力至少要做多少功?
举一反三
如图甲所示,为保证游乐园中过山车的进站安全,过山车安装了磁力刹车装置,磁性很强的钕磁铁安装在轨道上,正方形金属线框安装在过山车底部.过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型.初速度为
的线框
沿斜面加速下滑s后,
边进入匀强磁场区域,此时线框开始减速,
边出磁场区域时,线框恰好做匀速直线运动.已知线框边长为l、匝数为n、总电阻为r,斜面与水平面的夹角为
. 过山车的总质量为m,所受摩擦阻力大小恒为f,磁场区域上下边界间的距离为l,磁感应强度大小为B,方向垂直斜面向上,重力加速度为g.则下列说法正确的是()
如图(a),水平传送带以恒定速率
顺时针转动,宽为
、足够高的矩形匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场下边界QP水平。矩形导体框abcd无初速度地放在传送带上且ad与MQ重合,bc向右运动到NP时恰与传送带共速,此时施加水平向右的拉力,使导体框保持共速前的加速度离开磁场。ad离开磁场时撤掉拉力,同时将QP提升到传送带上方距上表面L处。导体框继续向右运动,与NP右侧
处的竖直固定挡板发生弹性正碰。当ad返回NP时,施加水平向左的拉力,使导体框以此时的速度匀速通过磁场。已知导体框质量为m,总电阻为R,ab长为
, ad长为
, 导体框平面始终与磁场垂直且不脱离传送带,重力加速度为g。
如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成
角固定,间距为d。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B。P、M间接有阻值为3R的电阻。Q、N间接有阻值为6R的电阻,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为R。现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。则( )
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