一质量m=0.05kg的金属条搁在相距d=0.02m的两金属轨道上,如图所示。现让金属条以v0=m/s的初速度从AA′进入水平轨道,再由CC′进入半径r=0.05m竖直圆轨道,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直。已知由外电路控制,流过金属条的电流大小始终为=5A,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,AC的距离L=0.2m,金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动。试求:
(1)金属条到达竖直圆轨道最高点的速度;
(2)水平粗糙轨道的动摩擦因数;
(3)若将CC′右侧0.06m处的金属轨道在DD′向上垂直弯曲(弯曲处无能量损失),试求金属条能上升的高度。
高二物理解答题中等难度题
一质量m=0.05kg的金属条搁在相距d=0.02m的两金属轨道上,如图所示。现让金属条以v0=m/s的初速度从AA′进入水平轨道,再由CC′进入半径r=0.05m竖直圆轨道,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直。已知由外电路控制,流过金属条的电流大小始终为=5A,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,AC的距离L=0.2m,金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动。试求:
(1)金属条到达竖直圆轨道最高点的速度;
(2)水平粗糙轨道的动摩擦因数;
(3)若将CC′右侧0.06m处的金属轨道在DD′向上垂直弯曲(弯曲处无能量损失),试求金属条能上升的高度。
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如图所示,光滑绝缘水平面上嵌入一无限长通电直导线。一质量为0.02 kg的金属环在该平面内以大小v0=2 m/s、方向与电流方向成60°角的初速度滑出。则下列说法正确的是( )
A. 金属环最终将静止在水平面上的某处
B. 金属环最终沿垂直导线方向做匀速直线运动
C. 金属环受安培力方向始终和速度方向相反
D. 金属环中产生的电能等于整个运动过程中克服安培力做的功
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(12分)如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一半径r=10cm,电阻R=0.01Ω,质量m=0.02Kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一面积足够大,磁感应强度B=0.2T的匀强磁场滑去,当圆环刚好有一半进入磁场时圆环的加速度为a=40m/s2,求此过程圆环增加的内能。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,一无限长通电直导线固定在光滑水平面上,金属环质量为0.02kg,在该平面上以v0=2m/s、与导线成60°角的初速度运动,其最终的运动状态是____________,环中最多能产生___________J的电能。
高二物理填空题中等难度题查看答案及解析
两圆形平行金属板M、N,正对竖直放置,其半径r=0.3m,相距d=10cm,两板间加电压1000V;一个质量为m=0.02g,电量q=1×10-7C的带电液滴,从M板上的A点,以初速度v0=5m/s水平射向N板如图所示,恰好打在M板的B点,
求:
1.该圆形平行板电容器的电容和所带电量的大小;
2.A、B两点间的距离为多少?(g=10m/s2,静电力常量9×109 Nm2/C2,空气介电常数为1)
高二物理计算题简单题查看答案及解析
两圆形平行金属板M、N,正对竖直放置,其半径r=0.3m,相距d=10cm,两板间加电压1000V;一个质量为m=0.02g,电量q=1×10-7C的带电液滴,从M板上的A点,以初速度v0=5m/s水平射向N板如图所示,恰好打在M板的B点,
求:
1.该圆形平行板电容器的电容和所带电量的大小;
2.A、B两点间的距离为多少?(g=10m/s2,静电力常量9×109 Nm2/C2,空气介电常数为1)
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如图所示,质量为1kg的金属杆静止于相距1m的两光滑水平轨道上,金属杆中通有方向如下图所示的、大小为50A的恒定电流,两轨道间存在竖直方向的匀强磁场.欲使杆向右做加速度为10m/s2的匀加速直线运动,两轨道间磁场方向应为_______,磁感应强度B的大小应为______T.
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如图甲,在水平桌面上固定着两根相距L=20 cm、相互平行的无电阻轨道P、Q,轨道一端固定一根电阻R=0.02 Ω 的导体棒a,轨道上横置一根质量m=40 g、电阻可忽略不计的金属棒b,两棒相距也为L=20 cm。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。开始时,磁感应强度B0=0.1 T。设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。
(1)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给b棒施加一个水平向右的拉力,使它由静止开始做匀加速直线运动。此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示。求b棒做匀加速运动的加速度及b棒与轨道间的滑动摩擦力大小;
(2)若从t=0开始,无拉力F的作用,磁感应强度B随时间t按图丙中图像所示的规律变化,b棒与轨道间摩擦因数与(1)问中相同,求在金属棒b开始运动前,这个装置释放的热量。
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一金属条放置在相距为d的两金属轨道上,如图所示。现让金属条以v0的初速度从AA′进入水平轨道,再由CC′进入半径为r的竖直圆轨道,金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小为v,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直且接触良好。已知由外电路控制、流过金属条的电流大小始终为I,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度为B,A、C间的距离为L,金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动。重力加速度为g,则由题中信息可以求出( )
A. 金属条的质量
B. 金属条在磁场中运动时所受的安培力的大小和方向
C. 金属条运动到DD′时的瞬时速度
D. 金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数
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如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心.两金属轨道之间的宽度为0.5 m,匀强磁场方向如图,大小为0.5 T.质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的M点.当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时,金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动.已知N、P为导轨上的两点,ON竖直、OP水平,且MN=OP=1 m,g取10 m/s2,则
A.金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2
B.金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s
C.金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2
D.金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N
高二物理选择题极难题查看答案及解析