山东省青岛国开中学高中物理 第四章 挑战高考题 电磁感应同步测试 新人教版选修32.doc_第1页
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山东省青岛国开中学高中物理 第五章 第1单元 交变电流同步测试 新人教版选修3-21.如图所示，、为两匀强磁场区，区域的磁场方向垂直纸面向里，区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度均为b，两区域中间为宽s的无磁场区。有一边长为l（l），电阻为的正方形金属框abcd置于区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动。（1）分别求出当ab边刚进入中央无磁场取，和刚进入磁场区时，通过ab边的电流的大小和方向。（2）把金属框从区域完全拉入区域过程中拉力所做的功。2（18分）如图，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为r的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为。磁场的磁感强度为b，方向垂直于纸面向里。现有一段长度为、电阻为的均匀导体杆mn架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当mn滑过的距离为时，导线ac中的电流是多大？方向如何？l3如图所示，足够长的光滑金属导轨竖直放置，框宽l0.5米，框电阻不计，匀强磁场磁感应强度b1特，方向与框面垂直，金属棒mn的质量为100克，电阻1欧姆。现让mn无初速地释放并与框保持接触良好地竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一截面的电量为2库仑，求此过程中回路产生的焦耳热，（空气阻力不计，g取10ms2） 4(22分)近期科学中文版的文章介绍了一种新技术航天飞缆，航天飞缆是用柔性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统。飞缆系统在太空飞行中能为自身提供电能和拖曳力，它还能清理“太空垃圾”等。从1967年至1999年的17次试验中，飞缆系统试验已获得部分成功。该系统的工作原理可用物理学的基本定律来解释。 下图为飞缆系统的简化模型示意图，图中两个物体p，q的质量分别为mp，mq，柔性金属缆索长为l，外有绝缘层，系统在近地轨道作圆周运动，运动过程中q距地面高为h。设缆索总保持指向地心，p的速度为p。已知地球半径为r，地面的重力加速度为g。(1)飞缆系统在地磁场中运动，地磁场在缆索所在处的磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面向外。设缆索中无电流，问缆索p、q哪端电势高?此问中可认为缆索各处的速度均近似等于p，求p、q两端的电势差；(2)设缆索的电阻为r1，如果缆索两端物体p、q通过周围的电离层放电形成电流，相应的电阻为r2，求缆索所受的安培力多大；(3)求缆索对q的拉力fq。1、（1）i1=blv/r，方向ba i2=2 blv/r，方向ba （2）w=2（18分）mn滑过的距离为时，它与bc的接触点为p，如图。由几何关系可知mp年度为，mp中的感应电动势mp段的电阻和两电路的并联电阻为由欧姆定律，pm中的电流ac中的电流解得根据右手定则，mp中的感应电流的方向由p流向m，所以电流的方向由a流向c。4.（22分）（1）缆索的电动势 eblv0 p、q两点电势差upqblvp
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