2022-2023学年山西省太原市第五中学高二下学期3月月考试题物理 PDF版

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这是一份2022-2023学年山西省太原市第五中学高二下学期3月月考试题物理 PDF版，文件包含太原五中20222023学年度第二学期月考pdf、高二物理第一次月考答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共7页，欢迎下载使用。

13.解：（8分）(1)彩色小灯泡的额定电流：IL=PU=0.256A=124A
次级线圈总电流I2=24IL=1 A
变压器输入功率等于：I1U1=I2U2=6 W
变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E=U1+I1R=6I1+6I1
代入E值解得I1=13A(I1=3 A应舍去，据题意是降压变压器，应I1所以n1n2=I2I1=31。
(2)发电机输出功率：P=I1E≈6.67W
14.（8分）(1)根据法拉第电磁感应定律的切割式可知，在金属棒经过圆心时的电动势大小为：E=2Bav
当棒在环心处，相当于环两边的电阻并联后接到棒的两端，此时R外=R2R+R=R2
由闭合电路的欧姆定律可得电流大小为：I=Er+R外=4Bav3R
由右手定则可判定，感应电流方向由N到M。
金属棒为电源，M、N间电压即为路端电压，
根据欧姆定律可得：UNM=-IR2=-2Bav3
(2)全电路的热功率为P=IE=8B2a2v23R
15.（8分）解：(1)根据楞次定律知，电流方向是逆时针方向．
根据法拉第电磁感应定律得：E=n△Φ△t=n△B△tS=50×4-24×12×0.04V=0.5V．
根据闭合电路欧姆定律得：I=Er=0.55A=0.1A．
(2)t=2s时，线框处于平衡状态，受力分析知
2T+F安=mg，
F安=nBIL，
图象知：T=2s时，B=2+0.5×2(T)=3 T，
代入数据解得，拉力T=1N．
答：(1)线框中感应电流的大小为0.1A，方向沿逆时针方向．
(2)t=2s时每根棉线的拉力大小为1N．
16.（16分）解：(1)ab杆沿右侧导轨下滑，根据右手定则可知ab杆中感应电流由a到b，则cd杆中电流由d到c，
根据左手定则可知cd杆受到的安培力垂直于左侧导轨向下。
根据v-t图象可知，c d杆在第1s内的加速度：a1=ΔvΔt=41m/s2=4m/s2
对cd杆受力分析，根据牛顿第二定律得：mgsin53°-μ(mgcs53°+F安)=ma1
解得，安培力大小：F安=0.2N；
(2)对cd杆：安培力F安=BIL
回路中电流：I=F安BL=0.21.0×0.2A=1A，
对ab杆：感应电动势：E=I⋅2R=1×2×0.1V=0.2V，
根据法拉第电磁感应定律：E=BLv1，
解得：ab杆的初速度：v1=EBL=0.21.0×0.2m/s=1m/s；
(3)根据v-t图象可知，c d杆在第3s内做匀减速运动，
加速度：a2=ΔvΔt=0-43-2m/s2=-4m/s2，
对cd杆受力分析，根据牛顿第二定律，有：
mgsin53°-μ(mgcs53°+F安')=ma2，
解得，安培力：F安'=1.8N，
安培力：F安'=BI'L=B2L2v22R，
解得，2s时ab杆的速度：v2=9m/s，
第2s内ab杆做匀加速运动，ab杆的位移：
x2=v1+v22t=1+92×1m=5m，
对ab杆，根据动能定理，有：
WF+mgx2sin37°-μmgx2cs37°+W安=12mv22-12mv12
解得安培力做功：W安=-6J，
回路中产生的焦耳热：Q=-W安=2Qcd
解得，第2s内cd杆所产生的焦耳热：Qcd=3J。
答：(1)在第1秒内cd杆受到的安培力的大小为0.2N；
(2)ab杆的初速度v1为1m/s；
(3)若第2s内力F所做的功为9J，第2s内cd杆所产生的焦耳热为3J。
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