如图所示,两条平行的金属导轨相距L=lm,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg,电阻分别为RMN=1Ω和RPQ=2Ω.MN置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。从t=0时刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态。t=3s时,PQ棒消耗的电功率为8W,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN始终在水平导轨上运动。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)t=0~3s时间内通过MN棒的电荷量;
(3)求t=6s时F2的大小和方向;
(4)若改变F1的作用规律,使MN棒的运动速度v与位移s满足关系:v=0.4s,PQ棒仍然静止在倾斜轨道上。求MN棒从静止开始到s=5m的过程中,系统产生的焦耳热。
高三物理解答题困难题
(20分)如图所示,两条平行的金属导轨相距L = lm,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中.金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg,电阻分别为RMN =1Ω和RPQ = 2Ω .MN置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.从t=0时刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a =1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态.t=3s时,PQ棒消耗的电功率为8W,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN始终在水平导轨上运动.求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)t=0~3 s时间内通过MN棒的电荷量;
(3)求 t =6s时F2的大小和方向;
(4)若改变F1的作用规律,使MN棒的运动速度v与位移s满足关系:,PQ棒仍然静止在倾斜轨道上.求MN棒从静止开始到s=5m的过程中,系统产生的热量.
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,两条平行的金属导轨相距L=lm,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg,电阻分别为RMN=1Ω和RPQ=2Ω.MN置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。从t=0时刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态。t=3s时,PQ棒消耗的电功率为8W,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN始终在水平导轨上运动。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)t=0~3s时间内通过MN棒的电荷量;
(3)求t=6s时F2的大小和方向;
(4)若改变F1的作用规律,使MN棒的运动速度v与位移s满足关系:v=0.4s,PQ棒仍然静止在倾斜轨道上。求MN棒从静止开始到s=5m的过程中,系统产生的焦耳热。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条平行的金属导轨相距L=lm,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg,电阻分别为RMN=1Ω和RPQ=2Ω.MN置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。从t=0时刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态。t=3s时,PQ棒消耗的电功率为8W,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN始终在水平导轨上运动。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)t=0~3s时间内通过MN棒的电荷量;
(3)求t=6s时F2的大小和方向;
(4)若改变F1的作用规律,使MN棒的运动速度v与位移s满足关系:v=0.4s,PQ棒仍然静止在倾斜轨道上。求MN棒从静止开始到s=5m的过程中,系统产生的焦耳热。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条平行的金属导轨相距L=1 m,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中.金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2 kg,MN,PQ电阻分别为R1=1 Ω和R2=2 Ω.MN置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.从t=0时刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态.t=3 s时,PQ棒消耗的电功率为8 W,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN始终在水平导轨上运动.求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)0~3 s时间内通过MN棒的电荷量;
(3)求t=6 s时F2的大小和方向;
(4)若改变F1的作用规律,使MN棒的运动速度v与位移x满足关系:v=0.4x,PQ棒仍然静止在倾斜轨道上.求MN棒从静止开始到x=5 m的过程中,系统产生的焦耳量.
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,两条平行的光滑金属导轨相距L=1m,金属导轨由倾斜与水平两部分组成,倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°,整个装置处在竖直向上B=1.5T的匀强磁场中。金属棒EF和MN的质量均为m=0.2 kg,电阻均为R=2 Ω。EF置于水平导轨上, MN置于倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.现在外力作用下使EF棒以速度v0向左匀速运动,MN棒恰能在斜面导轨上保持静止状态,倾斜导轨上端接一阻值为R=2 Ω的定值电阻。求:
(1)v0大小;
(2)若将EF棒固定不动,将MN棒由静止释放,MN棒沿斜面下滑距离d=5 m时达稳定速度,求此过程中通过MN棒的电荷量。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
两平行且电阻不计的金属导轨相距L=1m,金属导轨由水平和倾斜两部分(均足够长)良好对接,倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向上、磁感应强度B=2T的匀强磁场中。长度也为1m的金属棒ab和cd垂直导轨跨搁,且与导轨良好接触,质量均为0.2kg,电阻分别为R1=2Ω,R2=4Ω。 ab置于导轨的水平部分,与导轨的动摩擦因数为μ=0.5,cd置于导轨的倾斜部分,导轨倾斜部分光滑。从t=0时刻起, ab棒在水平且垂直于ab棒的外力F1的作用下由静止开始向右做匀加速直线运动,金属棒cd在力F2的作用下保持静止, F2平行于倾斜导轨平面且垂直于金属杆cd。当t1=4s时, ab棒消耗的电功率为2.88W。已知sin37°=0.6, cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1) ab棒做匀加速直线运动的加速度大小;
(2)求t2=8s时作用在cd棒上的F2;
(3)改变F1的作用规律,使ab棒运动的位移x与速度v。满足: x=2v,要求cd仍然要保持静止状态。求ab棒从静止开始运动x=4m的过程中,作用在ab棒上的力F1所做的功(结果可用分数表示).
高三物理解答题困难题查看答案及解析
图所示,两条平行的光滑金属导轨相距L=1 m,金属导轨由倾斜与水平两部分组成,倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。金属棒EF和MN的质量均为m=0.2 kg,电阻均为R=2 Ω。EF置于水平导轨上, MN置于倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.现在外力作用下使EF棒以速度v0=4 m/s向左匀速运动,MN棒恰能在斜面导轨上保持静止状态,倾斜导轨上端接一阻值为R=2 Ω的定值电阻。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)若将EF棒固定不动,将MN棒由静止释放,MN棒沿斜面下滑距离d=5 m时达稳定速度,求此过程中通过MN棒的电荷量。
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,平行金属轨道由粗糙的水平部分I和倾角为θ的光滑的倾斜部分Ⅱ组成,导轨间距为d,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。金属杆甲在平行于轨道向上的力作用下,沿轨道向上做匀速运动,金属杆乙处于静止状态。已知两金属杆均与导轨垂直且接触良好,两金属杆的质量均为m,电阻均为R,长度均为d,金属轨道电阻不计,重力加速度为g。求:
(1)金属杆甲所受拉力大小F;
(2)金属杆乙所受摩擦力大小f;
(3)金属杆甲运动速度大小v。
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如图所示,两条相同的“L”型金属导轨LMN、OPQ平行固定且相距d=1m,其水平部分LM、OP在同一水平面上且处于竖直向下、磁感应强度的大小为B1的匀强磁场中,倾斜部分MN、PQ位于与水平面成倾角37°的斜面内,且有垂直于斜面向下的、磁感应强度的大小为B2的匀强磁场,并且Bl=B2=0.5T;ab和ef是质量分别为m1=0.2kg、m2=0.4 kg、电阻分别为R1=lΩ和R2=1.5Ω的两根金属棒,ab置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,ef置于光滑倾斜导轨上,均与导轨垂直且接触良好。从t=0时刻起,ab棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,ef棒在沿斜面向上的力F2的作用下保持静止状态,不计导轨的电阻,ab棒始终在水平导轨上运动,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2。求:
(1)t=10s时,ef棒消耗的电功率;
(2)从t=0时刻起,4s内通过ab棒的电荷量q;
(3)请判断Fl、F2的大小在某个时候是否有可能相等,若有可能请求出该时刻;若不可能,请说明理由。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两条平行金属导轨相距d=1m。光滑水平部分处在B1=1T竖直向下的匀强磁场,倾斜部分与水平面成37°角、动摩擦因数μ=0.5,有垂直于轨道平面向下B2=3T的匀强磁场。金属棒ab质量m1=0.2kg、电阻R1=1Ω,金属棒ef质量m2=0.5kg、电阻R2=2Ω.棒与导轨垂直且接触良好。t=0时ab棒在水平恒力F1的作用下由静止开始向右运动,ef棒在F2的作用下保持静止状态。当ab棒匀速运动时撤去力F2,金属棒ef恰好不向上滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)当金属棒ab匀速运动时,其速度为多大?
(2)求过程中ab棒最大加速度大小?
(3)金属棒ab从静止开始到匀速运动用时1.2s,此过程中金属棒ef产生的焦耳热为多少?
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