20xx粵教版高中物理選修一第一章電磁感應(yīng)單元測試-資料下載頁
2024-12-03 13:06本頁面
【導(dǎo)讀】t1時(shí)刻N(yùn)＞G，t2時(shí)刻N(yùn)＞G，t3時(shí)刻N(yùn)＜G，t4時(shí)刻N(yùn)＝G。如圖所示，有兩根和水平方向成?角的光滑平行金屬軌道，上端接有可。如果B增大，vm變大，如果?如果斷開B線圈的電鍵S2，無延遲作用，如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，A管是用塑料制成的、B管是用銅制成的，A管是用鋁制成的、B管是用膠木制成的，界與正方形線框的邊平行，A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小.11．如圖所示，A是長直密繞通電螺線管。能反映通過電流表中。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)。達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi)。小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，處的速度大小為v2。之間的距離h和R2上的電功率P2。
【正文】 a ? ? v 0? ? ? ? ? ? 0 ? ? ? ? x （ 14 分）如圖所示， OACO 為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌， O、 C 處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1＝ 4 ?、 R2＝ 8 ?（導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)），導(dǎo)軌 OAC 的形狀滿足方程 y＝ 2 sin（ ?3 x）（單位： m），磁感強(qiáng)度 B＝ T 的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，一足夠長的金屬棒在水平外力 F 作用下，以恒定的速率 v＝ 5 m / s 水平向右在導(dǎo)軌上從 O 點(diǎn)滑動(dòng)到 C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與 OC 導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻，求：（ 1）外力 F的最大值，（ 2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲 R1 上消耗的最大功率，（ 3）在滑動(dòng)過程中通過金屬棒的電流 I 與時(shí)間 t 的關(guān)系。 （ 1） ?＝ Blv， I＝ ?／ R 總 ， F 外 ＝ BIl＝ B2l2v／ R， Lmax＝ 2 sin?2 ＝ 2 m， R 總 ＝ R1 R2R1＋ R2 ＝ 83 ?，所以 F max＝ N， （ 2） P1＝ ?2／ R1＝ 1 W， （ 3） ?＝ Blv， x＝ vt， L＝ 2 sin?3 x，所以 I＝ ?／ R 總 ＝ 34 sin5?3 t。 （ 14 分） 水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為 L，一端通過導(dǎo)線與阻值為 R 的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為 m 的金屬桿（見右上圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場豎直向下 . 用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力 F 作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng) .當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度 v 也會(huì)變化， v 和 F 的關(guān)系如右下圖 . （ 取重力加速度 g = 10m/s2） （ 1）金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？ （ 2）若 m = ， L = ， R = ?；磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為多大？ （ 3）由 v— F 圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？ （ 1）變速度運(yùn)動(dòng)， （ 2）感應(yīng)電動(dòng)勢 ?＝ BLv，感應(yīng)電流為 I＝ ?/R，安培力為 Fm＝ BIL＝ B2L2vR ， 由圖線可知桿受拉力、安 培力和阻力作用， 勻速時(shí)合力為零， F＝ B2L2vR ＋ f， [來源 :學(xué) .XK] 所以 v＝ RB2L2 （ F－ f），由圖線直接得出斜率為 k＝ 2，所以 B＝ RkL2 ＝ 1 T， （ 3）由截距可以求得桿所受阻力為 f＝ 2 N，動(dòng)摩擦因數(shù)為 。 y A ? ? ? ? ? ? v ? ? ? ? ? ? R 1 ? ? R 2 ? O C x 2 0 4 6 8 10 12 4 8 12 16 20 v(m/s) F(N) ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ F 22．（ 14 分）如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距 1 m。導(dǎo)軌平面與水平面成 ?＝ 37?角，下端連接阻值為 R 的電阻。勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為 kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸，它們間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。 （ 1）求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大?。? （ 2）當(dāng)金屬棒下滑 ..，電阻 R 消耗的功率為 8 W，求該速度的大??； （ 3）在上問中，若 R＝ 2 ?，金屬棒中的電流方向由 a 到 b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向（ g＝ 10 m/s2， sin 37?＝ ， cos 37?＝ ）。 （ 1）金屬棒開始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律 mg sin ?－ ?mg cos?＝ ma，可得： a＝ 10?（ － ?） m/s2＝ 4 m/s2， （ 2）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為 v，所受安培力為 F，棒沿導(dǎo)軌方向受力平衡 mg sin ?－ ?mg cos?－ F＝ 0，將上式代入即得 F.＝ ?4 N＝ N， 此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻 R 消耗的電功率 P＝ Fv，所以 v＝ PF ＝ m/s＝ 10 m/s， （ 3）設(shè)電路中電流為 I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為 L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B， I＝ BLvR ， P＝ I2R，可解得： B＝ PRLv ＝ 8?210?1 T＝ T，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。 b ? a R ?
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