必刷卷電磁感應(yīng)難題與綜合題_第1頁
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文檔簡介

1、安培曾做過如圖所示的實(shí)驗(yàn):把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈,在線圈內(nèi)部懸掛一個(gè)用薄銅片做成的圓環(huán),取一條形磁鐵置于銅環(huán)的右側(cè),條形磁鐵的右端為n極.閉合開關(guān),電路穩(wěn)定后,發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動(dòng),安培由此錯(cuò)失發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì).實(shí)際上,在電路接通的瞬間( ) a從左側(cè)看,銅環(huán)中有逆時(shí)針的感應(yīng)電流 b從左側(cè)看,銅環(huán)中有順時(shí)針的感應(yīng)電流 c銅環(huán)會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵d 銅環(huán)會(huì)靠近磁鐵等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入p1和p2兩板間的勻強(qiáng)磁場中,ab直導(dǎo)線與p1、p2相連接,線圈a與直導(dǎo)線cd連接。線圈a內(nèi)有隨圖乙所示變化的磁場,且磁場b的正方向規(guī)定為向左,如圖甲所示,則下列敘述正確的

2、是( )a.01s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥b.12s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引c.23s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引d.34s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥如圖甲所示,矩形導(dǎo)線框固定在勻強(qiáng)磁場中,磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直規(guī)定垂直紙面向里方向?yàn)榇艌龅恼较?,磁感?yīng)強(qiáng)度 b隨時(shí)間 t變化的規(guī)律如圖乙所示則 ( )a從0到t2時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中電流的方向先為adcba再為abcdab從0到t2時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中電流的方向始終為adcbac從0到t1時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中電流越來越小d從0到t1時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框ab邊受到的安培力越來越小如圖甲所示,金屬圓環(huán)在垂直于環(huán)面的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變

3、化,如圖乙所示.已知磁場方向垂直于環(huán)面向里為正方向,則下列說法正確的是( )a、0t2時(shí)間內(nèi),環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢先增大后減小b、t1t3時(shí)間內(nèi),環(huán)中感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針后沿逆時(shí)針c、0t4時(shí)間內(nèi),金屬圓環(huán)出現(xiàn)兩次收縮趨勢,兩次擴(kuò)張趨勢d、t2t4時(shí)間內(nèi),環(huán)上某一段受到的安培力先變大后變小如圖所示,固定的豎直光滑u型金屬導(dǎo)軌,間距為l,上端接有阻值為r的電阻,處在方向水平且垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。初始時(shí)刻,彈簧處于伸長狀態(tài),其伸長量為x1=mgk,此時(shí)導(dǎo)體棒具有豎直向上的初速度v0.在沿導(dǎo)軌

4、往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸則下列說法正確的( )bc a初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小f=b2l2v0rb初始時(shí)刻導(dǎo)體棒加速度的大小a=2g+b2l2v0m(r+r)c導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng),最終將靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)d導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中,電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱q=12mv2+2m2g2k如圖甲,mn、pq兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成=30°角固定,m、p之間接電阻箱r,導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為b=0.5t.質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿ab,測得最大速度為v

5、m.改變電阻箱的阻值r,得到vm與r的關(guān)系如圖乙所示.已知軌距為l=2m,重力加速度g取10m/s2,軌道足夠長且電阻不計(jì).(1)當(dāng)r=0時(shí),求桿ab勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢e的大小及桿中的電流方向;(2)求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r;如圖所示 , 兩根相距為 l 的足夠長的光滑導(dǎo)軌的一部分處于在同一水平面內(nèi) , 另一部分與水平面的夾角為 , 質(zhì)量均為 m 的金屬細(xì)桿 ab 、 cd 與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路 , 整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)

6、度大小為 b,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中 , 當(dāng)桿 ab 在平行于水平導(dǎo)軌的拉力 f 作用下以大小為 v 的速度沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) , 桿 cd 也恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度大小為 g, 下列說法正確的是( )a. 回路中的電流為 mgtanblb. 桿 ab 所受拉力的大小為 mgsin c. 回路中電流的總功率為 mgvsin d. 回路的總電阻為 b2l2vmgt

7、an如圖所示,兩根光滑足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值為r(最大阻值足夠大),導(dǎo)軌的寬度l=0.5m,空間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小b=1t,電阻r=1的金屬桿在f=5n的水平恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后,金屬桿的速度達(dá)到最大速度vm,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,則有(    )a. r越大,vm越大b. 金屬桿的最大速度大于或等于20m/sc. 金屬桿達(dá)到最大速度之前,恒力f所做的功等于電路中消耗的電能d. 金屬桿達(dá)到最大速度后,金屬桿中電荷沿桿方向定向移動(dòng)的平均速率

8、ve與恒力f成正比如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌mn、pq處于豎直向下的足夠大的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌間距為l,導(dǎo)軌右端接有阻值為r的電阻。一根質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,并與導(dǎo)軌接觸良好?,F(xiàn)使金屬棒以某初速度向左運(yùn)動(dòng),它先后經(jīng)過位置a、b后,到達(dá)位置c處剛好靜止。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b,金屬棒經(jīng)過a、b處的速度分別為v1、v2,a、b間距離等于b、c間距離,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。下列說法中正確的是(      )a. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到a處時(shí)的加速度大小為b2l2v1mrb. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)通過電阻r的電

9、流方向由q指向nc. 金屬棒在ab與bc過程中通過電阻r的電荷量相等d. 金屬棒在a處的速度v1是其在b處速度v2的2倍(10分)如圖所示,平行光滑u形導(dǎo)軌傾斜放置,傾角=30°,導(dǎo)軌間的距離l=1.0m,電阻r=r1=3.0,電容器電容c=210-8f,導(dǎo)軌電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場的方向垂直與導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度b=2.0t,質(zhì)量m=0.4kg、電阻r=1.0的金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上?,F(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小f=5.0n的恒力,使金屬棒ab從靜止起沿導(dǎo)軌向上滑行。求:(1)金屬棒ab達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大?。╣取10m/s2);(2)金屬棒ab從靜止開始到

10、勻速運(yùn)動(dòng)的過程中通過電阻r1的電荷量。(16分)如圖所示,傾角為=37°的光滑斜面上存在間距為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b、方向垂直斜面向下,一個(gè)粗細(xì)均勻質(zhì)量為m、電阻為r、邊長為l的正方形金屬線框abcd,開始時(shí)線框abcd的ab邊到磁場的上邊緣距離為l,將線框由靜止釋放,已知d>l,ab邊剛離開磁場的下邊緣時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)ab邊剛離開磁場的下邊緣時(shí),線框中的電流和cd邊兩端的電勢差各是多大?(2)線框abcd從開始至ab邊剛離開磁場的下邊緣過程中產(chǎn)生的熱量。如圖光滑平行金屬

11、導(dǎo)軌abc、a'b'c',導(dǎo)軌間距為l1,其中ab、a'b'段水平,長度足夠長,bc、b'c'的傾角為,在cc'間接有阻值為r的電阻,邊上有一開始處于閉合狀態(tài)的開關(guān)k,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).水平導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,傾斜軌道所在處存在一垂直于軌道所在平面的勻強(qiáng)磁場,方向未知.斜面軌道和水平軌道平滑連接,導(dǎo)體棒通過此處速度大小不會(huì)改變.已知兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b,金屬棒mn和pq質(zhì)量都m,阻值均為r,長度均等于l1,且都垂直放在導(dǎo)軌上. 開始吋用固定的兩根絕緣柱e和f擋在金屬棒mn的右側(cè)但不粘連.讓pq從距離斜面

12、底端bb'為l2處靜止釋放,pq沿著斜面軌道加速下滑,最后以穩(wěn)定的速度到達(dá)斜面底端,此過程中mn始終靜止不動(dòng).  (1)判斷斜面軌道所在處的磁場方向,求出pq滑到軌道底端bb'處的速度大小; (2)求pq在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中電阻r上產(chǎn)生的熱量; (3)當(dāng)pq滑到斜面底端進(jìn)入水平軌道時(shí)立即斷開cc'上的開關(guān)k,假設(shè)pq在達(dá)到最后穩(wěn)定速度之前沒有與絕緣柱ef接觸.求pq從斜面軌道上開始運(yùn)動(dòng)到在水平軌道上剛好達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中通過mn上的電荷量.如圖所示,足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置.導(dǎo)軌所在平面傾角=37°.導(dǎo)軌間距l(xiāng)=1

13、m,水平虛線的上方有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場b1,水平虛線下方有平行于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場b2,兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b=1t,導(dǎo)體棒ab、cd垂直放置在導(dǎo)軌上,開始時(shí)給兩導(dǎo)體棒施加約束力使它們靜止在斜面導(dǎo)體棒的上,現(xiàn)給ab棒施加沿斜面向上的拉力f,同時(shí)撤去對兩導(dǎo)體棒的約束力,使ab沿斜面向上以a=1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),cd棒沿斜面向下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好.已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.5,導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m=0.1kg,兩導(dǎo)體棒組成的回路總電阻為r=2,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力, g取10m/s2,sin

14、37°=0.6,cos 37°=0.8,求: (1)當(dāng)cd棒運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大時(shí),ab棒受到的拉力大小; (2)當(dāng)回路中瞬時(shí)電功率為2w時(shí),在此過程中,通過ab棒橫截面的電量; (3)當(dāng)cd棒速度減為零時(shí),在此過程中,拉力f對ab棒的沖量大小.如圖所示,兩條平行的水平導(dǎo)軌fn、eq的間距為l,導(dǎo)軌的左側(cè)與兩條豎直固定、半徑為r的 1/4光滑圓弧軌道平滑相接,圓弧軌道的最低點(diǎn)與導(dǎo)軌相切,在導(dǎo)軌左邊寬度為d的efhg矩形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,且在磁場的右邊界、垂直導(dǎo)軌放有一金屬桿甲,右邊界處無磁場.現(xiàn)將一金

15、屬桿乙從1/4圓弧軌道的最高點(diǎn)pm處由靜止釋放,金屬桿乙滑出磁場時(shí),與金屬桿甲相碰(作用時(shí)間極短)并粘連一起,最終它們停在距磁場右邊界為d的虛線cd處.已知金屬桿甲、乙的質(zhì)量均為m,接入電路的電阻均為r,它們與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為µ,且它們在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌間垂直且接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),重力加速度大小為g.求: (1)金屬桿乙通過圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小n;  (2)整個(gè)過程中,感應(yīng)電流通過金屬桿甲所產(chǎn)生的熱量q; (3)金屬桿乙通過磁場所用的時(shí)間t.答:(1)金屬桿乙通過圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小為3mg; 

16、 (2)整個(gè)過程中,感應(yīng)電流通過金屬桿甲所產(chǎn)生的熱量為; (3)金屬桿乙通過磁場所用的時(shí)間為如圖所示,兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌pq、ef傾斜放置,間距為l,與水平方向夾角為。導(dǎo)軌的底端接有阻值為r電阻,導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)?,F(xiàn)有一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場大小為b,金屬桿ab長也為l,質(zhì)量為m,電阻為r,置于導(dǎo)軌底端。給金屬桿ab一平行導(dǎo)軌向上的初速度v0,經(jīng)過一段時(shí)間后返回底端時(shí)恰好已經(jīng)勻速。金屬桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求:(1)金屬桿ab剛向上運(yùn)動(dòng)時(shí),流過電阻r的電流方向;(2)金屬桿ab返回時(shí)速度大小及金屬桿ab從底端出發(fā)到返回底端電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱;

17、(3)金屬桿ab從底端出發(fā)到返回底端過程中損失的機(jī)械能(4)金屬桿ab從底端出發(fā)到返回底端所需要的時(shí)間。如圖所示,兩條平行的金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)1 m,金屬導(dǎo)軌的傾斜部分與水平方向的夾角為37°,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中金屬棒mn和pq的質(zhì)量均為m0.2 kg,電阻分別為rmn1 和rpq2 .mn置于水平導(dǎo)軌上,與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5,pq置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上,兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好從t0時(shí)刻起,mn棒在水平外力f1的作用下由靜止開始以a1 m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),pq則在平行于斜面方向的力f2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)t3 s時(shí),pq棒消耗的電功率為8

18、w,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,水平導(dǎo)軌足夠長,mn始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)求: (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大?。?2)t03 s時(shí)間內(nèi)通過mn棒的電荷量;(3)求t6 s時(shí)f2的大小和方向;(4)若改變f1的作用規(guī)律,使mn棒的運(yùn)動(dòng)速度v與位移 x滿足關(guān)系:v0.4x,pq棒仍然靜止在傾斜軌道上求mn棒從靜止開始到x5 m的過程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量如圖所示,無限長的光滑絕緣傾角為,在斜面底端固定一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷q的小滑塊p。整個(gè)裝置處在正交的勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出電場和磁場)中,電場水平向右、磁場垂直紙面向里,現(xiàn)在解除對p的鎖定,經(jīng)過一段時(shí)間t撤去電場,又經(jīng)過前一段時(shí)間的二倍2t小滑塊回到斜面底端,且

19、回到斜面底端時(shí)的速度大小為v,求:(1) 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值不能超過多少?(2) 電場力對小滑塊所做的功?如圖所示傾角為=30°的平行金屬軌道固定在水平面上,導(dǎo)軌的頂端接有定值電阻r,長度與導(dǎo)軌寬度相等的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,且保持與導(dǎo)軌由良好的接觸.圖中虛線1和2之間有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)給導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上的初速度,使導(dǎo)體棒穿過磁場區(qū)域后能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)到最高位置虛線3,然后沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)到底端.已知導(dǎo)體棒向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過虛線1和2時(shí)的速度大小之比為2:1,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)由虛線2到1做勻速直線運(yùn)動(dòng),虛線2、3之間的距離為虛線1、2之間距離的

20、2倍,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒所受的摩擦阻力恒為導(dǎo)體棒重力的16,除定值電阻外其余部分電阻均可忽略,求: (1)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過虛線2的速度v1與沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過虛線2的速度v2的比值; (2)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)剛經(jīng)過虛線1和剛到達(dá)虛線2時(shí)的加速度大小之比; (3)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過磁場與沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過磁場的過程中,定值電阻r上產(chǎn)生的熱量之比q1: q2為多大.答:(1)2:1 (2)2(2+22):(2+2) (3) q1: q2為10:1如圖甲所示,相距d的兩根足夠長的金屬制成的導(dǎo)軌,水平部分左端ef間連接一阻值為2r的定值電阻,并用電壓傳感

21、器實(shí)際監(jiān)測兩端電壓,傾斜部分與水平面夾角為37°.長度也為d、質(zhì)量為m的金屬棒ab電阻為r,通過固定在棒兩端的金屬輕滑環(huán)套在導(dǎo)軌上,滑環(huán)與導(dǎo)軌上mg、nh段動(dòng)摩擦因數(shù)µ=18(其余部分摩擦不計(jì)).mn、pq、gh相距為l,mn、pqgh相距為l,mn、pq間有垂直軌道平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為b 1 的勻強(qiáng)磁場,pq、gh間有平行于斜面但大小、方向未知的勻強(qiáng)磁場b 2,其他區(qū)域無磁場,除金屬棒及定值電阻,其余電阻均不計(jì), , sin37°=0.6,cos37°=0.8,當(dāng)ab棒從mn上方一定距離由靜止釋放通過mn、qp

22、區(qū)域(運(yùn)動(dòng)過程ab棒始終保護(hù)水平),電壓傳感器監(jiān)測到u-t關(guān)系如圖乙所示: (1)求ab棒剛進(jìn)入磁場b 1 時(shí)的速度大小; (2)求定值電阻上產(chǎn)生的熱量q 1; (3)多次操作發(fā)現(xiàn),當(dāng)ab棒從mn以某一特定速度進(jìn)入mnqp區(qū)域的同時(shí),另一質(zhì)量為2m、電阻為2r的金屬棒cd只要以等大速度從pq進(jìn)入pqhg區(qū)域,兩棒均勻速同時(shí)通過各自場區(qū),試求b 2的大小和方向.如圖所示,電阻不計(jì)的兩金屬導(dǎo)軌相距為l,固定在水平絕緣桌面上,斜面mnpq與水平直軌道在最低點(diǎn)相切,水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,末端

23、與桌面邊緣平齊,一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab從距水平桌面的高度為h處無初速度釋放,進(jìn)入水平直導(dǎo)軌后向右運(yùn)動(dòng),最后離開導(dǎo)軌落到水平地面上,落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離為x.已知斜面與水平面間的夾角為,pm處所接電阻的阻值也為r,且導(dǎo)體棒ab通過磁場的過程中通過它的電荷量為q,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為µ,桌面離地面的高度為h,重力加速度為g.求: (1)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場和離開磁場時(shí)的速度大小; (2)導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)的過程中,回路產(chǎn)生的焦耳熱. (天一大聯(lián)考18分)如圖所示,在水平線mn上方區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場,在電場內(nèi)有一光滑絕緣平臺(tái),平臺(tái)左側(cè)靠墻,平

24、臺(tái)上有帶絕緣層的輕彈簧,其左端固定在墻上,彈簧不被壓縮時(shí)右側(cè)剛好到平臺(tái)邊緣,光滑絕緣平臺(tái)右側(cè)有一水平傳送帶,傳送帶a、b兩端點(diǎn)間距離l=1m,傳送帶以速率v0=4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)用一帶電小物塊向左壓縮彈簧,放手后小物塊被彈出,從傳送帶的b端飛出。小物塊經(jīng)過mn邊界上c點(diǎn)時(shí),速度方向與水平方向成45°角,經(jīng)過mn下方m'n'水平線上的d點(diǎn)時(shí),速度方向與水平方向成60°角,傳送帶b端距離mn的豎直高度h1=0.4m,mn與m'n'平行,間距h2=1.6m,小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1,小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg,帶電量q=0.01c

25、,平臺(tái)與傳送帶在同一水平線上,二者連接處縫隙很小,不計(jì)小物塊經(jīng)過連接處的能量損失,重力加速度為g=10m/s2,3=1.732,5=2.236。求:(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度e;(2)彈簧彈性勢能的最大值;(3)當(dāng)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時(shí),小物塊在傳送帶上發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。答案(1)e=100n/c(2)1j(3)t=0.268s如圖所示,質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來,掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上,已知線框電阻為r,橫邊邊長為l,水平方向勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b,磁場上下邊界的距離、線框豎直邊長均為h。初始時(shí)刻,磁場的下邊緣和線框上邊緣的高度差為2

26、h,將重物從靜止開始釋放,線框穿出磁場前,若線框已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng),滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)。則下列說法中正確的是(   )acda: 線框進(jìn)入磁場時(shí)的速度為2ghb: 線框穿出磁場時(shí)的速度為mgrb2l2c: 線框通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量q=8mg8m3g2r2b4l4d: 線框進(jìn)入磁場后,若某一時(shí)刻的速度為v,則加速度為a=12gb2l2v4mr(18分)如圖所示,光滑水平軌道m(xù)n、pq和光滑傾斜軌道nf、qe在q、n點(diǎn)連接,傾斜軌道傾角為,軌道間路均為l.水平軌道間連接著阻值為r的電阻,質(zhì)量分別為m、m,電阻分別為r、r的導(dǎo)體棒a、b分別放兩軌道上,導(dǎo)體棒均與軌道垂直,a導(dǎo)體

27、棒與水平放置的輕質(zhì)彈簧通過絕緣裝置連接,彈簧另一端固定在整直墻壁上。水平軌道所在的空間區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場,傾斜軌道空間區(qū)域存在垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場,該磁場區(qū)域僅分布在qn和ef所間的區(qū)域內(nèi),qn、ef路離為d,兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為、,以qn為分界線且互不影響。現(xiàn)在用一外力f將導(dǎo)體棒a向拉至某一位置處,然后把導(dǎo)體棒b從緊靠分界線qn處由靜上釋放,導(dǎo)體棒b在出磁場邊界ef前已達(dá)最大速度。當(dāng)導(dǎo)體棒b在磁場中運(yùn)動(dòng)達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),撤去作用在a棒上的外力后發(fā)現(xiàn)a棒仍能靜止一段時(shí)間,然后又來回運(yùn)動(dòng)并最終停下來。(傾斜軌道足夠長,重力加速度為g)求: (1)導(dǎo)體棒b在傾斜軌道上的最大速度;(2)若兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為b,且導(dǎo)體棒電阻均為r,從b棒開始運(yùn)動(dòng)到a棒最終靜止的整個(gè)過程中,電阻r上產(chǎn)生的熱量為q,求彈簧最初的彈性勢能。設(shè)b桿在磁場中運(yùn)動(dòng)期間,電阻r上產(chǎn)生的熱量為q1,a桿振動(dòng)期間,電阻r上產(chǎn)生的熱量為q2,則有:q=q1+q2;因?yàn)閎1=b2且導(dǎo)體棒電阻r=r可得到,b桿在磁場中運(yùn)動(dòng)期間,由能量守恒定律:;a桿振動(dòng)期間:;計(jì)算得出:(2013東北三校二模,25)(18分)如圖甲所示,一半徑為2l、電阻為r的帶有極窄縫隙的金屬圓環(huán)和一電阻為r的定值電阻構(gòu)成一閉合回路,有一板間距為d的平行板電容

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