如图,MN、PQ为相同材料制成的粗细均匀的水平光滑平行金属导轨,MN、PQ长度均为9m,单位长度的阻值为r=0.5Ω,导轨间距L=0.5m导轨左端连接一阻值为R=4Ω的电阻(MP间导线电阻不计),一质量m=0.5kg,电阻可忽略不计的金属棒置于导轨最左端,导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度大小为B=2.0T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使金属棒从静止开始以加速度a=2m/s2水平向右做匀加速直线运动。已知金属棒运动到NQ过程中,通过电阻R的电荷量为0.6C,下列说法中正确的是
A. 金属棒向右运动过程中,R中的电流的方向由M到P
B. 整个过程中,拉力F的最大值为1.5N
C. 整个过程中,拉力F的平均值为1.2N
D. 整个过程中,产生的焦耳热为2.8J
高三物理多选题中等难度题
如图,MN、PQ为相同材料制成的粗细均匀的水平光滑平行金属导轨,MN、PQ长度均为9m,单位长度的阻值为r=0.5Ω,导轨间距L=0.5m导轨左端连接一阻值为R=4Ω的电阻(MP间导线电阻不计),一质量m=0.5kg,电阻可忽略不计的金属棒置于导轨最左端,导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度大小为B=2.0T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使金属棒从静止开始以加速度a=2m/s2水平向右做匀加速直线运动。已知金属棒运动到NQ过程中,通过电阻R的电荷量为0.6C,下列说法中正确的是
A. 金属棒向右运动过程中,R中的电流的方向由M到P
B. 整个过程中,拉力F的最大值为1.5N
C. 整个过程中,拉力F的平均值为1.2N
D. 整个过程中,产生的焦耳热为2.8J
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如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求:
⑴导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小;
⑵开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q;
⑶导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。
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如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求:
1.导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小;
2.开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q;
3.导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。
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如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求:
⑴导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小;
⑵开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q;
⑶导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求:
(1)导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小;
(2)开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q;
(3)导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。
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如图,AB、CD两根足够长的平行光滑金属导轨,构成的斜面与水平面成,两导轨间距L=0.5m,导轨的电阻可忽略。A、C两点间接有阻值为的电阻。一根质量m=0.5kg、电阻r=0.1Ω的均匀直金属杆MN放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好。整套装置处于磁感应强度B=1T,方向垂直斜面向下的匀强磁场中。自图示位置起,杆MN受到方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用,由静止开始运动,测得通过电阻的电流随时间均匀增大。(取10m/s2, cos37°=0.8)
(1)判断金属杆MN在匀强磁场中做何种运动,并请写出推理过程;
(2)若杆MN受到的力F=0.5v+1(式中为杆MN运动的速度,力的单位为N),求电阻的阻值;
(3)在(2)条件下,金属杆MN自静止开始下滑m的过程需要的时间和时间内通过电阻的电量。
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如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x≥0处有与水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好,求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小、方向和运动的时间.
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