如图甲所示,固定在水平桌面上的间距为L的光滑平行金属导轨,其右端MN间接有阻值为R的定值电阻,导轨上存在着以efhg为边界,宽度为d的匀强磁场,磁场磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,方向竖直向下.一长度为L的金属棒垂直于导轨放置,金属棒的电阻也为R,在t=0时刻从图示位置在恒力作用下由静止开始沿导轨向右运动,时刻恰好进入磁场,此时磁感应强度为,并保持不变.金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中,电阻R上的电流大小不变.导轨电阻不计.求:
(1)时间内流过电阻R的电流I的大小和方向;
(2)金属棒穿过磁场的速度及所受恒力的大小;
(3)金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q.
高三物理解答题中等难度题
如图甲所示,固定在水平桌面上的间距为L的光滑平行金属导轨,其右端MN间接有阻值为R的定值电阻,导轨上存在着以efhg为边界,宽度为d的匀强磁场,磁场磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,方向竖直向下.一长度为L的金属棒垂直于导轨放置,金属棒的电阻也为R,在t=0时刻从图示位置在恒力作用下由静止开始沿导轨向右运动,时刻恰好进入磁场,此时磁感应强度为,并保持不变.金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中,电阻R上的电流大小不变.导轨电阻不计.求:
(1)时间内流过电阻R的电流I的大小和方向;
(2)金属棒穿过磁场的速度及所受恒力的大小;
(3)金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q.
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如图甲所示,固定在水平桌面上的间距为L的光滑平行金属导轨,其右端MN间接有阻值为R的定值电阻,导轨上存在着以efhg为边界,宽度为d的匀强磁场,磁场磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,方向竖直向下.一长度为L的金属棒垂直于导轨放置,金属棒的电阻也为R,在t=0时刻从图示位置在恒力作用下由静止开始沿导轨向右运动,时刻恰好进入磁场,此时磁感应强度为,并保持不变.金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中,电阻R上的电流大小不变.导轨电阻不计.求:
(1)时间内流过电阻R的电流I的大小和方向;
(2)金属棒穿过磁场的速度及所受恒力的大小;
(3)金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q.
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如图所示, 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端间接有阻值为=导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距,电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域,离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点,运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求:
(1)金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小;
(2)金属棒滑过磁场区的过程中,导线中产生的热量。
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如图所示, 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端间接有阻值为=导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距,电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域,离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点,运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求:
(1)金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小;
(2)金属棒滑过磁场区的过程中,导线中产生的热量。
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如图所示,电阻可忽略的一定长度的光滑平行金属导轨MM/、NN/固定在水平面上,导轨间距d=0.8m,左端M/N/间接一阻值R=1.5的电阻,磁感应强度B=1.0T的匀强磁场垂直导轨平面向下,距NN/端L=1m处有一金属棒ab与导轨垂直且接触良好,其质量m=0.2kg,电阻r=0.5,在F=2N的水平拉力作用下,由静止开始向M/N/端运动,到M/N/的过程中电阻R上产生的焦耳热QR=0.3J,。求
(1)当金属棒运动速度为1m/s时,棒上的电流大小和方向。
(2)金属棒从开始运动到M/N/的过程中,流过电阻R上的电荷量。
(3)金属棒运动的最大速度v
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如图所示,是平行的固定在水平绝缘桌面上的光滑金属导轨,导轨间距为在导轨左端上连有一个阻值为的电阻,一质量为3m,长为,电阻为r的金属棒恰能置于导轨上并和导轨良好接触。起初金属棒静止于位置,MN距离ae边足够远,整个装置处于方向垂直桌面向下、磁感应强度为的匀强磁场中。现有一质量为的带电量为的绝缘小球在桌面上从点(为导轨上的一点)以与成60°斜向右方射向,随后小球直接垂直地打在金属棒的中点上,并和棒粘合在一起(设小球与棒之间没有电荷转移)。小球运动过程中始终和导轨接触良好,不计导轨间电场的影响,导轨的电阻不计。求:
(1)小球射入磁场时的速度;
(2)电阻上产生的热量.
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度。给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是( )
A. 导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左
B. 导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U = BLv0
C. 导体棒开始运动后速度第一次为零时,系统的弹性势能
D. 金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电阻也为R的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上.初始时刻,弹簧恰处于自然长度.给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.不计导轨电阻,则下列说法中不正确的是( )
A. 导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左
B. 导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0
C. 导体棒开始运动后速度第一次为零时,系统的弹性势能Ep=mv02
D. 金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=mv02
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度。给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是
A.导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左
B.导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0
C.导体棒开始运动后速度第一次为零时,系统的弹性势能Ep=m
D.金属棒最终会停在初始位置,在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=m
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