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神州智达 2023-2024高一省级联测考试·上学期期末考试q物理试卷答案

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15.(20分)如图所示,固定在水平面上的半径为d=1m的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感d=1mB=1T应强度大小为B=1T的匀强磁场,在外力作用下长为d=1m的金属棒CD可绕着圆心匀d=1m速转动.从圆环边缘和圆心用细导线连接足够长的两平行金属导轨MN、PQ,导轨与水平面夹角为=30^,a=30°,空间存在垂直导轨平面向上的磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场,质量B=1Tm=1kgL=g的金属棒ab静止在导轨上且垂直导轨.导轨宽度和金属棒ab长度均为L=2m,金属棒与导轨之间的动摩擦因数为=32,CD棒电阻为r=2Ω,ab棒电阻为R=4Ω,其余电阻不计,g取10m/s^2.(1)闭合开关,若CD棒以0=12rad/s顺时针(俯视)匀速转动,ab棒保持静止,求流过CD棒的电流方向和CD棒两端的电压;(2)要使ab棒与导轨保持相对静止,求CD棒转动的角速度应满足的条件;(3)若CD棒以3=31rad/s逆时针(俯视)匀速转动,求出当ab棒恰好匀速时的速度大小

神州智达 2023-2024高一省级联测考试·上学期期末考试q物理第一部分

10.小红在查阅资料时看到了嫦娥五号的月球着落装置设计,她也利用所学知识设计了一个地球着落回收的电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓返回舱和地面间的冲击力。在返回舱的底盘安装有均匀对称的4台电磁缓冲装置,电磁缓冲结构示意图如图乙所示。在缓冲装置的底板上,沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨PQ、MN,导轨内侧安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L。假设缓冲滑块接触地面时,滑块K立即停止运动,此时整个返回舱的速度为v0,此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速,从而实现缓冲。已知返回舱向下移动距离H后速度减为v,整个缓冲过程中,缓冲滑块K和返回舱不相碰,且缓冲时间为t,返回舱质量为n,地球表面的重力加速度为g,一切摩擦阻力不计,缓冲装置质量忽略不计。则下列说法正确的是A.滑块K的线圈中感应电流的最大值为nBLv0RB.返回舱速度由v0,减为v的过程中,每个线圈abcd中通过的电荷量为BLHRC.返回舱速度由v0减为v的过程中,每个线圈abcd中产生的焦耳热为2mgH+mv^2-mv0^28D.若要使缓冲装置正常工作,导轨PQ和MN长度至少为(mgt+mv0)R4n^2B^2L^2

神州智达 2023-2024高一省级联测考试·上学期期末考试q物理第二部分（待更新）

14.(13分)一竖直平面内半径为R的光滑圆轨道如图所示,一质量为m的小球(可视为质点)4.(m的小球(可视为质点在大小恒定、方向始终指向圆心的外力的作用下,在圆轨道外侧沿着轨道做圆周运动,当小球通过最低点B时,小球的速度大小=√5gR(gvB=5gR(g运动为重力加速度大小),轨道对小球的弹力大小为2mg,求:(1)外力的大小;(2)小球运动到最高点时所受的弹力大小。