0  320670  320678  320684  320688  320694  320696  320700  320706  320708  320714  320720  320724  320726  320730  320736  320738  320744  320748  320750  320754  320756  320760  320762  320764  320765  320766  320768  320769  320770  320772  320774  320778  320780  320784  320786  320790  320796  320798  320804  320808  320810  320814  320820  320826  320828  320834  320838  320840  320846  320850  320856  320864  447090 

6.

解析1)金属棒开始下滑的初速为零,由牛顿第二定律,有

mgsinθ-μmgcosθ=ma                         (2分)

a=4 m/s2                                (2分)

(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v、所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡mgsinθ-μmgcosθ-F=0                          (2分)

此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻消耗的功率

Fv=P

v=10 m/s                              (2分)

(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒长为L,磁感应强度为B

I=                               (2分)

P=I2R

B=0.4 T,方向垂直导轨平面向上                    (2分)

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3.

解析(1)因ab在磁场中匀速运动,由能量关系知

 J                           (3分)

J                            (3分)

(2)b在磁场中匀速运动时:速度为vb,总电阻R1=7.5 Ω

b中的电流Ib=                            ①

                               ②

同理,a棒在磁场中匀速运动时:速度为va,总电阻R2=5 Ω:

                              ③

由以上各式得:                        ④(4分)

(3)                               ⑤

                                  ⑥

                                ⑦

                                  ⑧

由④⑤⑥⑦⑧得 m=1.33 m    m=0.75 m           (4分)

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2.

解:(1)设金属杆a滑至水平轨道时速率为v1

由机械能守恒,有(1分)

得:(1分)

a进入水平轨道后,发生电磁感应,产生感应电流,使金属杆ab受到等大反向的安培力,由分析可知,金属杆ab最终将以相同的速率v2向右运动,把金属杆ab视为系统,由动量守恒有:(1分)

解得(1分)

(2)当金属杆a的速度变为原来的一半,即时,设b的速度为vb,由动量守恒,有: (2分)

a棒产生的感应电动势(1分),b棒产生的感应电动势(1分),

两电动势方向相反,所以回路总电动势(1分)

流过a棒的电流(1分)

a棒所受安培力为(1分)

a棒的加速度(1分)

以上各式联立解得:(2分)

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1.

解:(1) 金属棒在上升的过程,切割磁感线产生的感应电动势为

回路的总电阻(1分),回路中的感应电流

金属棒受到平行于导轨向下的安培力(2分)

金属棒还受到平行于导轨向下的力有mgsinθ、滑动摩擦力

由牛顿运动定律可知(2分)

金属棒上升过程中的最大加速度对应的是金属棒的最大速度,金属棒上升过程做减速运动,所以金属棒上升过程中的最大加速度就是速度为υ0的瞬间

 

代入数据后得最大加速度amax=10.3m/s2(2分)

(2)金属棒上升到最高点的过程中,通过上端电阻的电量Δq=0.1C,即金属棒中通过的电量为2Δq,设金属棒中的平均电流为  通过金属棒的电量

(2分)

金属棒沿导轨上升的最大距离  代入数据后得(1分)

上端电阻与下端电阻相等,并联后电阻为1Ω,再与金属棒的电阻r=2Ω串联,外电路是产生的焦耳热为全电路焦耳热的,上端电阻的焦耳热Q又为外电路焦耳热的,全电路产生的焦耳热为6Q.由能量守恒可知

 (2分)  

 

  代入数据后得Q=5J(2分)

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11.B  12.B  13.BC  14.D

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1.D  2.A  3.B  4.AD  5.D  6.AC  7.A  8.D  9.BCD  10.AD

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3.(二校联考) 如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3 Ω的定值电阻R. 在水平虚线L1L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B、磁场区域的高度为d=0.5 m. 导体棒a的质量ma-0.2 kg,电阻Ra=3 Ω;导体棒b的质量mb=0.l kg,电阻Rb=6 Ω.它们分别从图中MN处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场. 设重力加速度为g=l0 m/s2. (不计ab之间的作用,整个运动过程中ab棒始终与金属导轨接触良好)求:

(1)在整个过程中,ab两棒克服安培力分别做的功;

(2)a进入磁场的速度与b进入磁场的速度之比;

(3)分别求出M点和N点距L1的高度.

(湖师大附中6)4.如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在相距  lm的平行导轨上放一重为3N的金属棒,棒上通过3A的电流,磁场

方向竖直向上,这时棒恰好静止,求:

 (1)匀强磁场’,嵫感应强度;

 (2)棒对导轨的压力;

 (3)若要使B取值最小,其方向应如何调整?并求出最小值.

(湖师大附中6)5. 如图甲所示,边长为L=2.5m、质M=0.50kg的正方形金属线框放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中.它的一边与磁场的边界N重合,在力F的作用下由静止开始向左运动,测得金属框中的电流随时间变化的图象如图乙所示.已知金属线框的总电阻R=4.0

   (1)试判断_金属线框从磁场中拉出的过程中,线框中感应电流的方向;

   (2)求t=2.0s时金属线框的速度和力F的大小;

   (3)已知在5.0s内,力F做功1.92J.求5.0s内,线框产生的热量.

(湖师大附中5)6.如图,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2 kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;

(3)在上问中,若R=2 Ω,金属棒中的电流方向由ab,求磁感应强度的大小和方向.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(岳阳一中)7.如图10甲所示,空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是放在同一水平面内的粗糙平行长直导轨,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,对ab施加一个大小为F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的运动速度――时间图象,其中AO是图象坐标原点0点时刻的切线(切线的斜率即为棒在0时刻的加速度),AB是图象的渐近线,除R外其余部分的电阻不计。

⑴求R的阻值。

⑵当棒的位移为100m时,其速度已经达到10m/s,

求此过程中电阻上产生的热量。

湖南省2009届高三物理模拟试题专题精编

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2.(长沙一中)如图所示,两根金属轨道之间的距离为L,轨道水平部分有竖直向上的匀强磁场B,一质量为m的金属杆a在离地h的高处从静止开始沿弧形轨道下滑,一根质量为2m的金属杆b原来静止放置在水平轨道上,水平轨道足够长,设金属杆ab不会相碰,金属杆ab的电阻都是R,其它电阻不计,不计任何摩擦,求:..

(1)ab的最终速度是多大?..

(2)当a的速度变为进入磁场时的一半时,a的加速度是多大?

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