如图甲所示,两根足够长的竖直光滑平行金属导轨相距L1=0.1m,导轨下端通过导线连接阻值R=0.4Ω的电阻,导轨电阻不计。一质量m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处于垂直导轨平面向外的磁场中,取g=10m/s2。
(1)若金属棒距导轨下端L2=0.2m,磁场随时间变化的规律如图乙所示,为保持金属棒静止,试求加在金属棒中央、沿竖直方向的外力随时间变化的关系。
(2)若所加磁场的磁感应强度大小恒为B1,通过恒定功率Pm=6W的竖直向上的拉力使棒从静止开始向上运动,棒向上运动的位移随时间变化的情况如图丙所示,试求磁感应强度B1的大小和变速运动阶段在电阻R上产生的热量。
高二物理解答题困难题
如图甲所示,两根足够长的竖直光滑平行金属导轨相距L1=0.1m,导轨下端通过导线连接阻值R=0.4Ω的电阻,导轨电阻不计。一质量m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处于垂直导轨平面向外的磁场中,取g=10m/s2。
(1)若金属棒距导轨下端L2=0.2m,磁场随时间变化的规律如图乙所示,为保持金属棒静止,试求加在金属棒中央、沿竖直方向的外力随时间变化的关系。
(2)若所加磁场的磁感应强度大小恒为B1,通过恒定功率Pm=6W的竖直向上的拉力使棒从静止开始向上运动,棒向上运动的位移随时间变化的情况如图丙所示,试求磁感应强度B1的大小和变速运动阶段在电阻R上产生的热量。
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如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导机相距为,导轨平面与水平面成角,上端和下端通过导线分别连接阻值的电阻,质量为、阻值为 的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直且保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平而向上的磁场中,取重力加速度。若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,通过小电动机对金属棒施加力,使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动,经过0.5s电动机的输出功率达到10W,此后保持电动机的输出功率不变,金属棒运动的v-t图如图乙所示,试求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)在0-0.5s时间内金属棒的加速度a的大小;
(3)在0-0.5s时间内电动机牵引力F与时间t的关系;
(4)如果在0-0.5s时间内电阻产生的热量为0.135J,则这段时间内电动机做的功。
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高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R=2 Ω的电阻.磁场方向垂直导轨平面向上,磁感应强度为0.4 T.质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.金属棒沿导轨由静止开始下滑.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向;
(2)求金属棒下滑速度达到5 m/s时的加速度大小;
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,求电阻R消耗的功率.
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1 m。导轨平面与水平面成q=37°角,下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度为B=0.4T。质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直且保持良好接触,它们间的动摩擦因数为μ=0.25。金属棒沿导轨由静止开始下滑,当金属棒下滑速度达到稳定时,速度大小为10 m/s。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时电阻R消耗的功率;
(3)电阻R的阻值。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R=2 Ω的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小B为0.4 T。质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1) 若金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的方向.
(2)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小.
(3)求金属棒下滑速度达到稳定时的速度。
(4)求金属棒稳定下滑时,电阻R的功率.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1.0m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R=1.5Ω的电阻。匀强磁场大小B= 0.4T、方向与导轨平面垂直.质量为m= 0.2kg、电阻r=0.5Ω的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25(已知sin 37=0.6,cos37=0.8,取g=10m/s2) 。
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)求金属棒稳定下滑时的速度大小及此时ab两端的电压Uab为多少;
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,机械能转化为电能的效率是多少(保留2位有效数字)。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=370角,下端连接阻值为R=2Ω的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场强度大小B=0.4T.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。(g=10m/s2 sin370=0.6 cos370=0.8)求
(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,求该速度的大小;
(3)在上问中,若金属棒中的电流方向由a 到b,求磁感应强度的方向及此时R 消耗的电功率.
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如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距,一端通过导线与阻值为的电阻连接;导轨上放一质量为的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计,整个装置处于竖直向上的大小为的匀强磁场中,现用于导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的图像如图乙所示,(取重力加速度)求:
(1)时拉力的大小及电路的发热功率;
(2)在内,通过电阻R上的电量。
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=370角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触.
1.求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
2.当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;
3.在(2)中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.(g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)
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