20xx粵教版高中物理選修一第一章電磁感應單元測試(編輯修改稿)
2025-01-08 13:06 本頁面
【文章內容簡介】 ab 剛進入磁場 II 時速度大小為 v3，要使其在外力 F 作用下做勻加速直線運動，加速度大小為 a，求所加外力 F 隨時間變 ? ? ? ? R m v 1 ? B ? ? ? L ? ? ? ? （ a） v v t O t t 化的關系式。 解：（ 1）以導體棒為研究對象，棒在磁場 I 中切割磁感線，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應電動勢，導體棒 ab 從 A 下落 r/2 時，導體棒在策略與安培力作用下做加速運動，由牛頓第二定律，得 mg－ BIL＝ ma， 式中 l＝ 3 r 1BlvI R?總 式中 8 4 48 4 4R R RR R R R?總 （ ＋ ）＝ ＋ （ ＋ ）＝ 4R 由以上各式可得到 22134B r vag mR= － （ 2）當導 體棒 ab 通過磁場 II 時，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變，即 222422 ttB r v B r vm g B I r B rRR??? ? ? ? ? ?并 并 式中 1 2 4 31 2 4RRRR?并 ＝ ＝＋ 解得 2 2 2 2344t m g R m g Rv B r B r??并 導體棒從 MN 到 CD 做加速度為 g 的勻加速直線運動，有 222 2tv v gh?? 得 222 244932 2vm grh B r g?? 此時導體棒重力的功率為 222234Gt m g RP m g v Br?? 根據(jù)能量守恒定律，此時導體棒重力的功率全部轉化為電路中的電功率，即 12 GP P P P? ? ?電 ＝ 222234mg RBr 所以，2 34 GPP?＝ 2222916mg RBr （ 3）設導體棒 ab 進入磁場 II 后經(jīng)過時間 t 的速度大小 為 tv? ，此時安培力大小為 224 3 tB r vF R ??? 由于導體棒 ab 做勻加速直線運動，有 3tv v at??? 根據(jù)牛頓第二定律，有 F＋ mg－ F′＝ ma 即 22 34 ( )3B r v a tF m g m aR ?? ? ? 由以上各式解得 [來源 :.] 222 2 2 2 33 444( ) ( )3 3 3B r vB r B r aF a t v m g a t m a m gR R R? ? ? ? ? ? ? ? 24 （ 14 分）如圖所示，長為 L．電阻為 r = 歐．質量為 m = 千克的金屬棒 CD 垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑導軌上，兩導軌間距也是 L，棒與導軌間接觸良好，導軌電阻不計，導軌左端接有 R＝ 歐的電阻，量程為 0－ 安的電流表串接在一條導軌上，量程為 0－ 伏的電壓表接在電阻R 的兩端，垂直導軌平面的勻強磁場向下穿過平面，現(xiàn)以向右恒定外力 F 使金屬棒右移，當金屬棒以 V＝ 2 米／秒的速度在導軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿 偏，而另一個電表未滿偏，問： [來源 :.. K] （ 1）此滿偏的電表是什么表？說明理由。 （ 2）拉動金屬棒的外力 F 多大？ （ 3）此時撤去外力 F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導軌上，求從撤去外力到金屬運動的過程中通過電阻 R 的電量。 [來源 .網(wǎng) Z+X+X+K] （ 1）電壓表滿偏，（ 2） 牛，（ 3） 庫， [來源 :.] 22．（ 14分）如圖所示，將邊長為 a、質量為 m、電阻為 R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為 b、磁感應強度為 B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里．線框向上離開磁場時的速度剛好是進 人磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進人磁場．整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力 f且線框不發(fā)生轉動．求： （ 1）線框在下落階段勻速進人磁場時的速度 V2； (2）線框在上升階段剛離開磁場時的速度 V1； （ 3）線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱 Q． （ 1）線框 .階段勻速進入磁場瞬間 C ? ? ? ? ? V R ? ? ? ? ? A D mg = f + B 2a 2v2R ① 解得 v2 = (mg f )RB 2a 2 ② （ 2
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