如图所示,ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨,它们被竖直固定在绝缘水平面上,CDGF面与水平面成θ角.两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,两金属细杆的电阻均为R,导轨电阻不计.当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法正确的是 ( )
A. 回路中的电流为
B. ab杆所受摩擦力为
C. cd杆所受摩擦力为
D. μ与v1大小的关系为
高三物理多选题困难题
如图所示,ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨,它们被竖直固定在绝缘水平面上,CDGF面与水平面成θ角.两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,两金属细杆的电阻均为R,导轨电阻不计.当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法正确的是 ( )
A. 回路中的电流为
B. ab杆所受摩擦力为
C. cd杆所受摩擦力为
D. μ与v1大小的关系为
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨,它们被竖直固定在绝缘水平面上,CDGF面与水平面成θ角。两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,两金属细杆的电阻均为R,导轨电阻不计。当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是
A.回路中的电流强度为
B.ab杆所受摩擦力为mgsinθ
C.cd杆所受摩擦力为
D.μ与v1大小的关系为
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,ACD、EFG为两根完全相同的直角光滑平行金属导轨,AC = CD = EF = FC,两导轨被竖直固定在绝缘水平面上,间距CF=L0两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B0两根质量均为m、长度均为L的金属棒甲和乙分别水平跨放在两导轨上,两金属棒的电阻均为R,其它电阻不计。现同时从静止开始释放两棒,两棒始终与导轨接触良好,经过时间t,乙棒的速度达到最大(两棒仍在导轨上),求t时刻甲、乙两棒的速度各为多大?重力加速度为g
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,相距为L的两根足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,整个空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量均为m、电阻均为R的两根相同的导体棒PQ、MN垂直导轨放置,导体棒MN初始位置左侧导轨粗糙、右侧导轨光滑。现对导体棒MN施加水平向右的恒力F,使其由静止开始运动,当导体棒MN运动的距离为x时,导体棒MN达到最大速度,该过程中导体棒PQ保持静止。导轨电阻不计,认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A. 导体棒MN沿导轨运动的最大速度为
B. 导体棒PQ与导轨之间的最大静摩擦力定为F
C. 导体栋MN从静止至达到最大速度的过程中,通过其横截面的电荷量为
D. 导体棒MN从静止至达到最大速度的过程中共上产生的热量为
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨PQ、MN, 相距为L=0.5m,ef右侧导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度B的大小如图乙变化。开始时ab棒和cd棒锁定在导轨如图甲位置,ab棒与cd棒平行,ab棒离水平面高度为h=0.2m,cd棒与ef之间的距离也为L,ab棒的质量为m1=0.2kg,有效电阻R1=0.05Ω,cd棒的质量为m2=0.1kg,有效电阻为R2=0.15Ω。(设a、b棒在运动过程始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计)。问:
(1)0~1s时间段通过cd棒的电流大小与方向;
(2)假如在1s末,同时解除对ab棒和cd棒的锁定,稳定后ab棒和cd棒将以相同的速度作匀速直线运动, 试求这一速度;
(3)对ab棒和cd棒从解除锁定到开始以相同的速度作匀速运动,ab棒产生的热量为多少?
(4)ab棒和cd棒速度相同时,它们之间的距离为多大?
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示,绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨PQ、MN, 相距为L=0.5m,ef右侧导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度B的大小如图乙变化。开始时ab棒和cd棒锁定在导轨如图甲位置,ab棒与cd棒平行,ab棒离水平面高度为h=0.2m,cd棒与ef之间的距离也为L,ab棒的质量为m1=0.2kg,有效电阻R1=0.05Ω,cd棒的质量为m2=0.1kg,有效电阻为R2=0.15Ω。(设a、b棒在运动过程始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计)。问:
(1)0~1s时间段通过cd棒的电流大小与方向;
(2)假如在1s末,同时解除对ab棒和cd棒的锁定,稳定后ab棒和cd棒将以相同的速度作匀速直线运动, 试求这一速度;
(3)对ab棒和cd棒从解除锁定到开始以相同的速度作匀速运动,ab棒产生的热量为多少?
(4)ab棒和cd棒速度相同时,它们之间的距离为多大?
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和PQ杆的电阻均为(竖直金属导轨电阻不计),PQ杆放置在水平绝缘平台上,整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中,g取10m/s2。
(1)若将PQ杆固定,让MN杆在竖直向上的恒定拉力的作用下由静止开始向上运动,磁感应强度,杆MN的最大速度为多少?
(2)若将MN杆固定,MN和PQ的间距为d=0.4m,现使磁感应强度从零开始的变化率均匀地增大,经过多长时间,杆PQ对地面的压力为零?
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,光滑平行足够长的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨范围内存在磁场,其磁感应强度大小为B方向竖直向下,导轨一端连接阻值为R的电阻。在导轨上垂直导轨放一长度等于导轨间距L、质量为m的金属棒,其电阻为r,金属棒与金属导轨接触良好。导体棒水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,经过时间t后开始匀速运动,金属导轨的电阻不计。求:
(1)导体棒匀速运动时回路中电流大小。
(2)导体棒匀速运动的速度大小以及在时间t内通过回路的电量。
高三物理简答题简单题查看答案及解析
如图所示,光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨足够长,电阻不计,两轨间距为L,其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,一质量为m的金属棒,放置在导轨上,其电阻为r,某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点,金属棒从静止开始做匀加速直线运动,已知加速度大小为a,金属棒始终与导轨接触良好。
(1)从力F作用开始计时,请推导F与时间t关系式;
(2)F作用时间后撤去,求金属棒能继续滑行的距离S。
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
(15分)如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的两端连接阻值R的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量m的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的有效电阻也为R,导体棒与导轨间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.导体棒MN的初始位置与导轨最左端距离为L,导轨的电阻可忽略不计.
(1)若用一平行于导轨的恒定拉力F拉动导体棒沿导轨向右运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直,求导体棒最终的速度;
(2)若导体棒的初速度为,导体棒向右运动L停止,求此过程导体棒中产生的焦耳热;
(3)若磁场随时间均匀变化,磁感应强度(k>0),开始导体棒静止,从t=0 时刻起,求导体棒经过多长时间开始运动以及运动的方向.
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