如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端与MN棒中点连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计。初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,在这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
A. 初始时刻棒受到安培力大小为
B. 从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热大于
C. 当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为
D. 当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为
高二物理多选题困难题
如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,AB间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q,则
A.初始时刻棒所受的安培力大小为
B.当棒再一次回到初始位置时,AB间电阻的热功率为
C.当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为mv02-2Q
D.当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为mv02-6Q
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端与MN棒中点连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计。初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,在这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
A. 初始时刻棒受到安培力大小为
B. 从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热大于
C. 当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为
D. 当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热小于
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率小于
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图所示, 为固定的水平光滑矩形金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为的匀强磁场中, 间距为,左右两端均接有阻值为的电阻,质量为、长为且不计电阻的导体棒放在导轨上,与导轨接触良好,并与左端固定的轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒具有水平向左的初速度,经过一段时间,导体棒第一次运动到最右端,这一过程中间上产生的焦耳热为,则( )
A. 初始时刻棒所受的安培力大小为
B. 当棒再一次回到初始位置时, 间电阻的热功率为
C. 当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为
D. 当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨,导轨间距为L,左右两端接有定值电阻和,,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中质量为m的导体棒MN放在导轨上,棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨与棒的电阻两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定,另一端同时与棒的中点连接初始时刻,两根弹簧恰好处于原长状态,棒获得水平向左的初速度,第一次运动至最右端的过程中产生的电热为Q,下列说法中正确的是
A. 初始时刻棒所受安培力的大小为
B. 棒第一次回到初始位置的时刻,的电功率为
C. 棒第一次到达最右端的时刻,两根弹簧具有弹性势能的总量为
D. 从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的电热大于
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨,导轨间距为L左右两端接有定值电阻R1和R2,R1=R2=R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向下的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN放在导轨上,棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨与棒的电阻。两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定,另一端同时与棒的中点连接。初始时刻,两根弹簧恰好处于原长状态,棒获得水平向左的初速度,第一次运动至最右端的过程中R1产生的电热为.
(1)初始时刻棒所受安培力的大小为多少?
(2)初始时刻上的电功率为多少?
(3)当导体棒第一次运动至最右端时两根弹簧的总弹性势能为多少?
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如右图所示,AB、CD为两个平行的、不计电阻的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中.AB、CD的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻.质量为m长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
A.初始时刻导体棒所受的安培力大小为
B.从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热为2Q/3
C.当导体棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为-2Q
D.当导体棒再次回到初始位置时,AC间电阻R的热功率为
高二物理选择题简单题查看答案及解析
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两光滑金属导轨间距为1m,固定在绝缘桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场),电阻R的阻值为2Ω,桌面距水平地面的高度为1.25m,金属杆ab的质量为0.1kg,有效电阻为1Ω。现将金属杆ab从导轨上距桌面高度为0.45m的位置由静止释放,其落地点距桌面左边缘的水平距离为1m。取g=10m/s2,空气阻力不计,离开桌面前金属杆ab与金属导轨垂直且接触良好。下列判断正确的是( )
A. 金属杆刚进入磁场时,其速度大小为3m/s
B. 金属杆刚进入磁场时,电阻R上通过的电流大小为1.5A
C. 金属杆穿过匀强磁场的过程中,克服安培力所做的功为0.25J
D. 金属杆穿过匀强磁场的过程中,通过金属杆某一横截面的电荷量为0.2C
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
(11分)如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L="0.5" m,左端接有阻值为R="0.8" Ω的电阻,处在方向竖直向下,磁感应强度为B="1" T的匀强磁场中,质量为m=0.1kg的导体棒与固定弹簧相连,导体棒的电阻为r="0.2" Ω,导轨的电阻可忽略不计.
初时刻,弹簧恰好处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0="4" m/s .导体棒第一次速度为零时,弹簧的弹性势能Ep="0.5" J.导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触.求:
(1)初始时刻导体棒受到的安培力的大小和方向;
(2)导体棒从初始时刻到速度第一次为零的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q .
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