6.(2010年3月茂名一模)( 18 分)随着越来越高的摩天大楼在各地的落成,至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了.这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加,这样钢索会由于承受不了自身的重量,还没有挂电梯就会被扯断.为此,科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题.如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机,即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B1和B2,且B1和B2的方向相反,大小相等,即B1= B2=1T,两磁场始终竖直向上作匀速运动.电梯桥厢固定在如图所示的一个用超导材料制成的金属框abcd内(电梯桥厢在图中未画出),并且与之绝缘.电梯载人时的总质量为5×103kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长Lcd =2m,两磁场的宽度均与金属框的边长Lac相同,金属框整个回路的电阻R=9.5×10-4Ω,假如设计要求电梯以v1=10m/s的速度向上匀速运动,取g=10m/s2,那么,
(1)磁场向上运动速度v0应该为多大?
(2)在电梯向上作匀速运动时,为维持它的运动,外界必须提供能量,那么这些能量是由谁提供的?此时系统的效率为多少?
(1)当电梯向上做用匀速运动时,金属框中感应电流大小为
① ……(2分)
金属框所受安培力
② …………(2分)
安培力大小与重力和阻力之和相等,所以
③ ………………………………………………………………(2分)
由①②③式求得:v0=13m/s ④………………………………………………(3分)
(2)运动时电梯向上运动的能量由磁场提供的.……………………………………(1分)
磁场提供的能量分为两部分,一部分转变为金属框的内能,另一部分克服电梯的重力和阻力做功.当电梯向上作匀速运动时,金属框中感应电流由①得:
I =1.26×104A 5………………………………………………………………(2分)
金属框中的焦耳热功率为:P1 = I2R =1.51×105W 6…………………………(2分)
而电梯的有用功率为:P2 = mgv1=5×105W ⑦ ………………………………(1分)
阻力的功率为:P3 = f v1=5×103W ⑧………………………………………… (1分)
从而系统的机械效率=% =76.2% 9…………………(2分)
4.(2010年3月广州一模)(18分)如图17-(1)所示的螺线管
横截面积为S,匝数为N、电阻为r,螺线管与一根电阻为2r的金属丝连接
向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图17-(2)所示.求0至t0
时间内:
(1) 通过金属丝的感应电流大小和方向。
(2) 金属丝中感应电流产生的焦耳热量。
(3) 金属丝辐射出的光子数。(设金属丝产生的热量全部以频率为γ的红外线辐射出来、普朗克常数为h)
[解析](1)设0至t0时间内回路中的感应电动势为E,感应电流为I,由法拉第电磁感应定律:
① ……2分
又 ② ……2分
根据欧姆定律,有: ③ ……2分
联立①②③得: ④ ……2分
根据楞次定律判断,金属丝上的电流方向为由a经金属丝到b. ⑤ ……2分
(2)由焦耳定律及④,金属丝上产生的热量为:
⑥ ……2分
(3)设发射出的光子数为n,根据爱因斯坦的光子说,这些光子的能量为:
E = nhυ ⑦ ……2分
依题意: Q = E ⑧ ……2分
联立⑥⑦⑧可得: ⑨ ……2分
3.(2010年1月广州市调研试题)如右图所示,在匀强磁场中的矩形金属轨道上,有等长的两根金属棒ab和cd,它们以相同的速度匀速运动,则 B
A.断开电键k,ab中有感应电流
B.闭合电键k,ab中有感应电流
C.无论断开还是闭合电键k,ab中都有感应电流
D.无论断开还是闭合电键k,ab中都没有感应电流
2. (2010年1月惠州第三次调研21)如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、电键K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面绝缘,在其上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球.K断开时传感器上有示数,K闭合时传感器上的示数变为原来的一半.则线圈中磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是 AD
A.磁场B正在增加,
B.磁场B正在减弱
C.
D.
1. (2010年1月惠州第三次调研16)如下图所示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值为R/2的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则(不计导轨电阻) C
A.通过电阻R的电流方向为P-R-M
B.ab两点间D的电压为BLv
C.a端电势比b端高
D.外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热
36.(36分)根据下列材料,结合所学知识,完成下列要求。(在试题卷上作答无效。)
材料一:每当你来到贺兰山下的银川,都会被那一片片迷人的湖泊湿地和悠闲的水乡风光所打动。上世纪60年代和90年代,银川湿地的储水量一度大幅下降。如今从黄河灌区逶迤而来的一条条水渠,将湖泊湿地重新连通,塞上湖城风采得以重现。
材料二:“银川平原湿地分布图”和“年蒸发量和年降水量分布示意图”
(1)简述银川的气候特征。(12分)
(2)银川平原自古就有“塞上江南”的美称,是我国重要商品粮基地之一,分析银川地区农业发展的优势。(12分)
(3)银川湿地对当地环境最突出的贡献是什么?分析上世纪60年代和90年代,造成银川湿地的储水量一度大幅下降的原因? (12分)
35.2009年11月24日,中共中央在中南海召开党外人士座谈会,就当前经济形势和2010年经济工作听取各民主党派中央、全国工商联领导人和无党派人士的意见和建议。这表明民主党派在我国
①是为社会主义服务的政治力量 ②是有宪法和法律保障的参政党
③代表了中国最广大人民的根本利益 ④是国家权力的拥有者和执行者
A.①② B.①②③ C.①④ D.①②④
第Ⅱ卷
本卷共4大题,160分。
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