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难易度:普通
四川省成都市简阳市阳安中学2020-2021学年高二下学期物理3月月考试卷
如图甲所示,固定平行金属导轨
、
与水平面成
角倾斜放置,其电阻不计,相距为
,导轨顶端与电阻R相连,
。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为
、电阻为
的导体棒
。
距离导轨顶端
,导体棒与导轨间的动摩擦因数
;在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场,其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。(g取
)
(1)、
前
内,施加外力使导体棒保持静止,求通过导体棒的电流I的大小和方向;
(2)、
后静止释放导体棒,已知
棒滑到底部前已达到最大速度
并匀速下滑到底部,此过程中通过的电量
。求
的大小、以及此过程中导体棒的位移。
(3)、
在第2问的过程中电阻R上产生的热量Q。
举一反三
如图所示,在相距一定距离的高低两处,有两段水平放置、间距均为L的光滑平行金属导轨,高低两处的里、外两根导轨分别在里、外两个竖直面内,两段导轨的水平部分都存在方向竖直向下、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。上方导轨的左端连有一个充满电荷的电容器(极板带电情况如图中所示),导体棒ab垂直于导轨静止放置。下方导轨由一段圆弧部分与一段足够长的水平部分平滑连接组成,圆弧段导轨所对圆心角
, 半径为R;在导轨的水平段上距离圆弧轨道最低处MN足够远处静止放置另一导体棒cd、某时刻,闭合上方导轨连接的开关S,导体棒ab从上方导轨末端飞出后恰好沿切线方向、以大小为
的速度从下方导轨的左端最高处PQ进入圆弧导轨。ab、cd两段导体棒的质量均为m,导体棒与导轨始终保持垂直且接触良好,重力加速度为g,
。求:
如图,质量为m=1kg的物块A和质量为M=2kg的正方形导线框C用轻绳跨过两个等高的光滑定滑轮相连,C正下方两虚线区域内有两个有界匀强磁场I和II,两磁场磁感应强度相等。线框边长与磁场宽度及磁场与磁场间距离都为d=0.6m,导体框总电阻为r=5
。用手竖直向下拉住A,使C与磁场距离为d=0.6m,整个系统保持静止。放手后,线框向下运动,并可以匀速进入磁场I。g取10m/s
2
, 下列说法正确的是( )
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( )
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