如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
高二物理解答题中等难度题
如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场垂直导轨平面斜向下,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m=0.01kg、电阻不计.定值电阻R1=30Ω,电阻箱电阻调到R2=120Ω,电容C=0.01F,取重力加速度g=10m/s2.现将金属棒由静止释放.
(1) 在开关接到1的情况下,求金属棒下滑的最大速度.
(2) 在开关接到1的情况下,当R2调至30Ω后且金属棒稳定下滑时,R2消耗的功率为多少?
(3) 在开关接到2的情况下,求经过时间t=2.0s时金属棒的速度.
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角 α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求:
(1)金属棒下滑的最大速度为多大?
(2)金属棒达到最大速度后,R2为何值时,其消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求:
(1)金属棒下滑的最大速度为多大?
(2)当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中,整个电路产生的焦耳热Q?
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R。两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求:
(1) 金属棒下滑的最大速度vm为多大?
(2) 当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中,整个电路产生的电热;
(3) 金属杆在加速下滑过程中,当速度达到1/2vm时,求此时杆的加速度大小;
(4) 改变电阻箱R2的值,当R2为何值时,金属棒达到匀速下滑时R2消耗的功率最大.
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角θ=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒ab的质量m=1kg、电阻r=1Ω.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡电阻RL=4Ω,定值电阻R1=2Ω,电阻箱电阻R2=12Ω,重力加速度为g=10m/s2,现闭合开关,将金属棒由静止释放,下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大,试求:
(1)金属棒下滑的最大速度vm;
(2)金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q.
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角θ=30°,导轨电阻不计。磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒ab的质量m=1kg、电阻r=1Ω。两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡电阻RL=4Ω,定值电阻R1=2Ω,电阻箱电阻R2=12Ω,重力加速度为g=10 m/s2,现闭合开关,将金属棒由静止释放,下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大,试求:
(1)金属棒下滑的最大速度vm;
(2)金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q。
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨、相距为,导轨平面与水平面夹角为,导轨电阻不计.磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为的金属棒垂直于、放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为、电阻为.两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中为一电阻箱,已知灯泡的电阻,定值电阻,调节电阻箱使,重力加速度为,闭合开关,现将金属棒由静止释放,求:
()金属棒下滑的最大速度.
()当金属棒下滑距离为时速度恰好达到最大,则金属棒由静止开始下滑的过程中,整个电路产生的电热.
()改变电阻箱的值,当为何值时,金属棒达到匀速下滑时消耗的功率最大.
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如图所示,质量m=0.1kg、长L=1m、电阻R1=1Ω的导体棒,垂直导轨放置在相距1m的两足够长平行光滑金属导轨上。导体棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨平面与水平面夹角θ=45°,磁感应强度大小B=1T的匀强磁场竖直向上。两金属导轨的上端连接一定值电阻R2=2Ω。现将导体棒由静止释放,导体棒从开始运动到刚好匀速运动的整个过程中,导体棒下降的高H=1.2m,g=10m/s2。求:
(1)导体棒下滑的最大速率vm;
(2)导体棒从开始到刚达到最大速度的过程中,通过导体棒某一横截面的电荷量q;
(3)导体棒从开始到刚达到最大速度的过程中,导体棒产生的热量Q。
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角,导轨电阻不计。磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场垂直导轨平面斜向下,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量m=0.01kg、电阻不计。定值电阻R1=30Ω,电阻箱电阻调到R2=120Ω,电容C=0.01F,重力加速度g=10m/s2.现将金属棒由静止释放,则:
(1)若在开关接到1的情况下,求金属棒下滑的最大速度;
(2)若在开关接到2的情况下,求经过时间t=2.0s时金属棒的速度;
(3)若在开关接到2的情况下,求电容器极板上积累的电荷量Q随时间t变化的关系。
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