高三物理解答题中等难度题
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倾角为37°的绝缘斜面固定在水平地面上,在斜面内存在一宽度d=0.28 m的有界匀 强磁场,边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上,如图甲所示。在斜面上由静止释放一质量m=0.1 kg,电阻R=0.06Ω的正方形金属线框abcd,线框沿斜面下滑穿过磁场区域,线 框从开始运动到完全进入磁场过程中的图象如图乙所示。已知整个过程中线框底边bc始终 与磁场边界保持平行,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6.cos 37°=0.8。
(1)求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)求金属线框穿越该匀强磁场的过程中,线框中产生焦耳热的最大功率Pm;
(3)若线框bc边出磁场时,磁感应强度开始随时间变化,且此时记为t=0时刻。为使线框出磁场的过程中始终无感应电流,求从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间t变化的关系式。
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倾角为37°的绝缘斜面固定在水平地面上,在斜面内存在一宽度d=0.28 m的有界匀 强磁场,边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上,如图甲所示。在斜面上由静止释放一质量m=0.1 kg,电阻R=0.06Ω的正方形金属线框abcd,线框沿斜面下滑穿过磁场区域,线 框从开始运动到完全进入磁场过程中的图象如图乙所示。已知整个过程中线框底边bc始终 与磁场边界保持平行,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6.cos 37°=0.8。
(1)求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)求金属线框穿越该匀强磁场的过程中,线框中产生焦耳热的最大功率Pm;
(3)若线框bc边出磁场时,磁感应强度开始随时间变化,且此时记为t=0时刻。为使线框出磁场的过程中始终无感应电流,求从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间t变化的关系式。
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如图甲所示,表面绝缘,倾角=30°的足够长的斜面固定在水平地面上,斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上,一个质量m=0.10kg,总电阻R=0.25Ω的单匝矩形闭合金属框abcd放在斜面的底端,其中ab边与斜面底边重合,ab边L=0.50m,从t=0时刻开始,线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,从静止开始运动,当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力,让线框自由滑动,线框运动速度与时间的关系如图乙所示,已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面,且保持ab边与斜面底边平行,线框与斜面之间的动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)线框受到的拉力F的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)线框在斜面上运动的过程中克服摩擦所做的功和回路产生的电热。
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示在光滑绝缘的水平Oxy平面的ABCD区域内,区域ABEO存在沿X轴负方向的匀强电场,区域MNCD内存在沿Y轴负方向的匀强电场,场强大小均为E, 区域DENM内不存在电场。两匀强电场区域的边界均是边长为L的正方形,即AO=OM=MD=DC=L,如图所示。
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放一电量为q的带正电小球,求带电小球离开ABCD区域的位置坐标.
(2)在ABEO区域内适当位置由静止释放一电量为q的带正电小球,小球恰能从ABCD区域左下角D处(即X轴上X=-2L处)离开,求所有释放点的位置坐标满足的关系。
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如图所示,倾角分别为37°和53°的两足够长绝缘斜面上端以光滑小圆弧平滑对接,左侧斜面光滑,斜面某处存在着矩形匀强磁场区域MNQP,磁场方向垂直于斜面向上,MN平行于斜面底边,。ab与PQ相距0.5m。一不可伸长的绝缘细轻绳跨过斜面顶端,一端连接着可视为质点的带正电薄板,一端连接在单匝正方形金属线框abcd的ab边中点,ab //MN,细绳平行于斜面侧边,线框与薄板均静止在斜面上,ab与PQ相距0.5m。已知薄板电荷量q=1×10–4 C,薄板与线框的质量均为m=0.5kg,薄板与右侧斜面间的动摩擦因数μ=0.3,线框电阻R=1Ω,线框边长0.5m。(g=10 m/s2,sin37°=0.6,斜面固定,不计绳与斜面的摩擦)
(1)求薄板静止时受到的摩擦力。
(2)现在右侧斜面上方加一场强大小E= 9×103 N/C,方向沿斜面向下的匀强电场,使薄板沿斜面向下运动,线框恰能做匀速运动通过磁场;在线框的cd边刚好离开磁场时,将电场方向即刻变为垂直于右侧斜面向下(场强大小不变),线框与薄板做减速运动最后停在各自的斜面上。求磁感应强度大小B和cd边最终与MN的距离x。
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如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域,电场的下边界与磁场的上边界相距为L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,组成总质量为m的“ ”型装置,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,g取10m/s2。求:
⑴线框做匀速运动时的速度大小;
⑵电场强度的大小;
⑶经足够长时间后,小球到达的最低点与电场上边界的距离。
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