如图甲,间距L=1.0m的平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨左端MP之间接有一阻值为R=0.1Ω的定值电阻,导轨电阻忽略不计.一导体棒ab垂直于导轨放在距离导轨左端d=1.0m,其质量m=.01kg,接入电路的电阻为r=0.1Ω,导体棒与导轨间的动摩擦因数µ=0.1,整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中.选竖直向下为正方向,从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,导体棒ab一直处于静止状态.不计感应电流磁场的影响,当t=3s时,突然使ab棒获得向右的速度v0=10m/s,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F,保持ab棒具有大小恒为a=5m/s2方向向左的加速度,取g=10m/s2.
(1)求前3s内电路中感应电流的大小和方向.
(2)求ab棒向右运动且位移x1=6.4m时的外力F.
(3)从t=0时刻开始,当通过电阻R的电量q=5.7C时,ab棒正在向右运动,此时撤去外力F,且磁场的磁感应强度大小也开始变化(图乙中未画出),ab棒又运动了x2=3m后停止.求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q.
高二物理解答题困难题
如图甲,间距L=1.0m的平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨左端MP之间接有一阻值为R=0.1Ω的定值电阻,导轨电阻忽略不计.一导体棒ab垂直于导轨放在距离导轨左端d=1.0m,其质量m=.01kg,接入电路的电阻为r=0.1Ω,导体棒与导轨间的动摩擦因数µ=0.1,整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中.选竖直向下为正方向,从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,导体棒ab一直处于静止状态.不计感应电流磁场的影响,当t=3s时,突然使ab棒获得向右的速度v0=10m/s,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F,保持ab棒具有大小恒为a=5m/s2方向向左的加速度,取g=10m/s2.
(1)求前3s内电路中感应电流的大小和方向.
(2)求ab棒向右运动且位移x1=6.4m时的外力F.
(3)从t=0时刻开始,当通过电阻R的电量q=5.7C时,ab棒正在向右运动,此时撤去外力F,且磁场的磁感应强度大小也开始变化(图乙中未画出),ab棒又运动了x2=3m后停止.求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图(a)所示,平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨间距L=0.5m,导轨左端M、P 间接有一阻值R=0.2Ω的定值电阻,导体棒ab质量m=0.1kg,与导轨间的动摩擦因数μ=0.1,导体棒垂直于导轨放在距离左端为d=1.0m处,导轨和导体棒始终接触良好,电阻均忽略不计.整个装置处在范围足够大的匀强磁场中,t=0时刻,磁场方向竖直向下,此后,磁感应强度B随时间t的变化如图(b)所示,不计感应电流磁场的影响.取重力加速度g=10m/s2.
(1)求t=0时棒所受到的安培力F0;
(2)分析前3s时间内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式;
(3)若t=3s时,突然使ab棒获得向右的速度v0=8m/s,同时垂直棒施加一方向水平、大小可变化的外力 F,使棒的加速度大小恒为a=4m/s2、方向向左.求从t=3s到t=6s的时间内通过电阻的电量q.
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图,平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨间距,导轨左端MP间接有一阻值为的定值电阻,导体棒ab质量,与导轨间的动摩擦因数,导体棒垂直于导轨放在距离左端处,导轨和导体棒电阻均忽略不计整个装置处在范围足够大的匀强磁场中,时刻,磁场方向竖直向下,此后,磁感应强度B随时间t的变化如图所示,不计感应电流磁场的影响当时,突然使ab棒获得向右的速度,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F,保持ab棒具有大小为恒为、方向向左的加速度,取.
求时棒所受到的安培力;
分析前3s时间内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式;
从时刻开始,当通过电阻R的电量时,ab棒正在向右运动,此时撤去外力F,此后ab棒又运动了后静止求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两平行长直导轨MN、PQ水平放置,间距,导轨左端M、P间接有一阻值的定值电阻.一质量的导体棒ab垂直于导轨放在距离左端处,与导轨间的动摩擦因数,与导轨始终接触良好,电阻均忽略不计,整个装置处在范围足够大的匀强磁场中.时刻,磁场方向竖直向下,此后磁感应强度B随时间t的变化如图所示.不计感应电流磁场的影响,重力加速度.
(1)求时棒所受到的安培力;
(2)分析前3s内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式;
(3)若时,突然使ab棒获得向右的速度,同时垂直棒施加一方向水平、大小可变化的外力F,使棒的加速度大小恒为、方向向左.求从到的时间内通过电阻的电荷量q.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨间距L=0.5m,导轨左端M、P间接有一定值电阻,导体棒ab质量m=0.2kg,与导轨间的动摩擦因数μ=0.1,导体棒垂直于导轨放在距离左端d=1m处,导轨和导体棒始终接触良好,电阻均忽略不计。整个装置处在范围足够大的匀强磁场中,t=0时刻,磁场方向竖直向下,此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,在0~3s内导体棒被固定,3s后释放导体棒,t=1s时棒所受到的安培力F1=0.05N。不计感应电流磁场的影响,取重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求定值电阻的阻值R;
(2)若t=4s时,突然使ab棒获得向右的速度v=20m/s,求此时导体棒的加速度大小a。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
(原创)如图1所示,空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=0.5 T的匀强磁场,有两条平行的长直导轨MN、PQ处于同一水平面内,间距L=0.2 m,左端连接阻值R=0.4 Ω的电阻。质量m=0.1 kg的导体棒ab垂直跨接在导轨上,与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻开始,通过一小型电动机对棒施加一个水平向右的牵引力,使棒从静止开始沿导轨方向做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。除R以外其余部分的电阻均不计,取重力加速度大小g=10 m/s2。
Ⅰ.若电动机保持恒定功率输出,棒的v-t 如图2所示(其中OA是曲线,AB是水平直线),已知0~10 s内电阻R上产生的热量Q=30J,则求:
(1)导体棒达到最大速度vm时牵引力大小;
(2)导体棒从静止开始达到最大速度vm时的位移大小。
Ⅱ.若电动机保持恒牵引力F=0.3N ,且将电阻换为C=10F的电容器(耐压值足够大),如图3所示,则求:
(3)t=10s时牵引力的功率。
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,一对平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距=1.0 m,左端接有阻值R=1.0Ω的电阻,一质量m=0.2 kg,电阻忽略不计的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=1.0 T,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(棒MN在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触),当电阻R产生热量Q =" 5.8" J时获得稳定速度,此过程中,通过电阻R的电量q =" 2.8" C(g取10m/s2),求:
(1)棒MN达到的稳定速度多大?
(2)棒MN从静止开始到稳定速度的时间是多少?
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,长L=1.0m,阻值r=0.3、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面的两条平行光滑金属导轨上。导轨间距也是1.0 m,与金属棒接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R=0.5的电阻,量程为0~3.0A的电流表串接在一条导轨上,量程为0~1.0V的电压表跨接在R两端。垂直导轨平面的匀强磁场竖直向下,现以向右的恒定外力F使CD向右运动,当其以速度v=2m/s匀速滑动时,观察到电路中有一个电表正好满偏,另一个未满偏。问:
(1)此时满偏的是什么表?为什么?
(2)磁感应强度B的大小;
(3)拉动金属棒的外力F的大小。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨足够长且电阻不计,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻,一质量m=0.1 kg,电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T.棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,当通过电阻R的电荷量为q=4.5C时撤去外力,之后棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1)棒在匀加速运动过程中的位移大小x;
(2)撤去外力后金属棒MN上产生的焦耳热QMN;
(3)外力做的功WF.
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨足够长且电阻不计,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻,一质量m=0.1 kg,电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T.棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,当通过电阻R的电荷量为q=4.5C时撤去外力,之后棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1)棒在匀加速运动过程中的位移大小x;
(2)撤去外力后金属棒MN上产生的焦耳热QMN;
(3)外力做的功WF.
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