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高中物理
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1. 某校项目学习小组制造了电磁弹射器,其等效电路如图所示(俯视图)。通过图中的理想自耦变压器可将
的交流电电压升高,再通过直流转换模块(将交流电转换为直流电,且电压有效值不变)。图中的两个电容器的电容
C
=0.2F。两根固定于同一水平面内足够长的光滑平行金属导轨间距
L
=0.5m,电阻不计,磁感应强度大小
B
=1T的匀强磁场垂直于导轨平面向内。金属棒
MN
(含其上固定一铁钉)总质量
m
=100g、电阻
R
=0.25Ω(不计其他电阻)垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。开关S先接1,使两电容器完全充电,然后将S接至2,
MN
开始向右加速运动达到最大速度后离开导轨。已知理想自耦变压器的原副线圈匝数比为
, 电容器储存电场能的表达式为:
。求:
(1) 直流转换模块输出端的电压
U
MN
;
(2) 开关S接1使电容器完全充电后,每块极板上所带的电荷量
Q
的绝对值;
(3)
MN
由静止开始运动时的加速度大小
a
;
(4) 电容器储存电场能转化为
MN
棒动能的转化效率
η
。
使用过本题的试卷
浙江省湖州市等3地2024届高三下学期二模物理试题