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题型:综合题 题类:常考题 难易度:困难

浙江省杭州市西湖高级中学2019-2020学年高二上学期物理12月月考试卷

在小车上竖直固定着一个高h=0.05m、总电阻R=10Ω、n=100匝的闭合矩形线圈,且小车与线圈的水平长度l相同.现使线圈和小车一起在光滑的水平面上运动,速度为v1=1.0m/s,随后穿过与线圈平面垂直、磁感应强度B=1.0T的水平有界匀强磁场,方向垂直纸面向里,如图甲所示.已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移x变化的v-x图像如图乙所示.求:

(1)、小车的水平长度l和磁场的宽度d;
(2)、小车的位移x=10cm时线圈中的电流大小I;
(3)、小车的位移x=35cm时线圈所受安培力的大小及方向.
举一反三
如图(a)所示,两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内,间距为d,它们的上端公共轨道部分保持竖直,下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连,底端置于绝缘水平桌面上.MM′、PP′(图中虚线)之下的直轨道MN、M′N′、PQ、P′Q′长度均为L且不光滑(轨道其余部分光滑),并与水平方向均构成37°斜面,在左边轨道MM′以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为B0的匀强磁场,在右边轨道PP′以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场Bx , 其它区域无磁场.QQ′间连接有阻值为2R的定值电阻与电压传感器(e、f为传感器的两条接线).另有长度均为d的两根金属棒甲和乙,它们与MM′、PP′之下的轨道间的动摩擦因数均为μ= .甲的质量为m、电阻为R;乙的质量为2m、电阻为2R.金属轨道电阻不计.

先后进行以下两种操作:

操作Ⅰ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧,从某处由静止释放,运动到底端NN′过程中棒始终保持水平,且与轨道保持良好电接触,计算机屏幕上显示的电压﹣时间关系图象U﹣t图如图(b)所示(图中U已知);

操作Ⅱ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙(图中未画出)紧靠竖直轨道的右侧,在同一高度将两棒同时由静止释放.多次改变高度重新由静止释放,运动中两棒始终保持水平,发现两棒总是同时到达桌面.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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