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难易度:普通
北京市海淀区2021届高三上学期物理期末练习试卷
如图所示,间距L=0.40m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值R=0.40Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.10T。一根长度为L、质量m=0.01kg、电阻r=0.10Ω的导体棒ab放在导轨上,导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以v=5.0m/s的速度向右匀速运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计。求:
(1)、
作用在导体棒上的拉力大小F;
(2)、
电阻R的电热功率P
1
;
(3)、
作用在导体棒上的拉力的功率P
2
;
(4)、
在导体棒移动20cm的过程中,电阻R上产生的热量;
(5)、
若在某个时刻撤去拉力,请定性画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像;
(6)、
若在某个时刻撤去拉力,求此后导体棒ab能够滑动的距离;
(7)、
若在某个时刻撤去拉力,求此后流过导体棒ab的电荷量。
举一反三
边长为l的正方形线框以初速度
水平抛出,在其正下方有一宽度为
、水平足够长的垂直于纸面向里的匀强磁场区域,如图所示。cd边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动。以cd边刚离开磁场时为计时起点,此后线框的加速度与其竖直方向位移的关系图像可能正确的是(忽略空气阻力,线框在此过程中不发生转动,取竖直向下为正方向)( )
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( )
如图甲所示,在
、
区域内存在垂直
平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,边长为2d的正方形金属线框与磁场边界重合,线框以y轴为转轴匀速转动一周,线框中产生的交变电动势如图乙所示,最大值为E,该过程产生的热量与线框以速度v沿x轴正方向匀速离开磁场产生的热量相等,下列判断正确的是( )
如图,间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上,左端接有一定值电阻R,导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上,在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动,一段时间后撤去水平拉力,金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中,最大速度为v,加速阶段的位移与减速阶段的位移相等,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计摩擦及金属棒与导轨的电阻,则( )
如图所示,导体ab是金属线框的一个可动边,ab边长L=0.4m,磁场的磁感应强度B=0.1T,当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时,下列判断正确的是( )
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