试题

试题 试卷

logo

题型:解答题 题类: 难易度:困难

湖北省2024届高三下学期四调(三模)考试物理试题

如图所示,两平行光滑金属导轨间距为L,导轨平面与水平面的夹角为 , 导轨ABCD区域有方向垂直轨道平面,面积为S的有界均匀磁场(图中未画出);导轨EFNM区域有方向垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B0 , 导轨AH、BG及导线AB的电阻不计,导轨HM、GN单位长度电阻为r,质量为m、电阻为R的金属棒P位于EFGH区域的磁场中,与导轨垂直并接触良好,重力加速度为g。

(1)若ABCD区域的磁感应强度大小随时间t变化关系为且为常量),方向垂直轨道平面向上,P棒静止在导轨上,求k1的大小;

(2)若ABCD区域的磁感应强度大小随时间t变化关系为 , 且为已知常量),方向垂直轨道平面向下,在时平行导轨向下以某速度释放P棒,P棒能匀加速通过EFGH区域,求P棒的加速度大小;

(3)若撤去ABGH区域的磁场,将GNMH区域的磁场设置为方向垂直轨道平面向上,磁场的磁感应强度大小为 , 且为已知常量)的均匀磁场;换质量为m、电阻不计的金属棒Q,在时刻从GH处由静止释放,同时施加沿导轨方向向下的外力使Q棒以恒定的加速度a在导轨上滑动,求外力F与时间t的关系表达式。

举一反三
如图甲所示,无限长的两根通电直导线安装在横放的绝缘直三棱柱架子的两条棱边上(),在架子右侧一条棱边的中点上水平固定一面积为S(面积足够小)、电阻为R的n匝线圈,线圈到的距离分别为 , 另外将足够长的平行绝缘轨道固定水平地面上(轨道分别位于BC和的延长线上),轨道间距为L。

(1)如果上通电导线的电流大小分别为 , 方向如图中箭头所示,求线圈中的磁通量(已知通电直导线周围激发的磁场满足关系: , 其中I为电流大小,r为到直导线的距离,k为某已知常数。另外线圈面积足够小时,通电导线在线圈中激发的磁场可当成匀强磁场);

(2)如果通电导线在线圈处激发的磁感应强度的竖直分量与时间的关系如图乙所示,图中已知,求0到时间内,流过线圈导线横截面的电荷量;

(3)在第(2)题的前提条件下,已知时刻线圈中磁场方向为竖直向上,假设以俯视观察时逆时针方向为电流正方向。求时间内线圈中的电流瞬时表达式及0到T时间内线圈中电流有效值;

(4)撤去两根通电直导线,现将一质量为m、长度为L、接入轨道部分电阻为R的金属棒ab垂直放置在轨道上,右方还有质量为3m、边长均为L的U形框cdef,其中U形框cdef的电阻为3R。沿绝缘轨道方向建立x轴,虚线与坐标原点O在同一水平线上,虚线EF左侧轨道光滑,让虚线EF右侧所在空间存在竖直向上的磁场,磁感应强度的分布为。现在给金属棒ab一个水平向右的瞬时冲量 , 一段时间后金属棒ab与U形框发生完全非弹性碰撞,整体进入到EF右侧运动时会受到阻力,阻力大小与速度满足 , 求ab与U形框整体最终静止时ab边的坐标x及U形框在运动过程中产生的焦耳热

返回首页

试题篮