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如图所示，匀强磁场的磁感强度B=0.8T，竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ，MN=PQ=2m，MP=NQ=1m，ab是用与线框相同的导线制成，它们单位长度的电阻R=0.1Ω/m，不计摩擦．ab杆从MP处开始以v=5m/s 的速度向右匀速滑动．
（1）关于ab杆两端的电势差的讨论：
某同学认为：ab杆两端的电势差U_ab就是路端电压，ab杆匀速切割磁感线时，感应电动势大小恒定，且内电阻r大小不变．当ab杆滑至线框正中间时，外电路电阻最大，此时，U_ab有最大值，也即U_ab的值是先变大后变小．
你认为该同学的判断是否正确？若他判断错误，你重新分析，并确定U_ab的大小：若他的判断正确，请算出U_ab的最大值．
（2）关于线框MNPQ的电功率P的讨论：
某同学认为：既然ab杆滑至线框正中间时，路端电压最大，此时线框MNPQ的电功率P也最大，所以P的值是先变大后变小．
你认为该同学的判断是否正确？请作出评价，并说明理由．（不需要定量计算．）

高三物理解答题中等难度题

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试题答案

试题解析

相关试题

如图所示，匀强磁场的磁感强度B=0.8T，竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ，MN=PQ=2m，MP=NQ=1m，ab是用与线框相同的导线制成，它们单位长度的电阻R=0.1Ω/m，不计摩擦．ab杆从MP处开始以v=5m/s 的速度向右匀速滑动．
（1）关于ab杆两端的电势差的讨论：
某同学认为：ab杆两端的电势差U_ab就是路端电压，ab杆匀速切割磁感线时，感应电动势大小恒定，且内电阻r大小不变．当ab杆滑至线框正中间时，外电路电阻最大，此时，U_ab有最大值，也即U_ab的值是先变大后变小．
你认为该同学的判断是否正确？若他判断错误，你重新分析，并确定U_ab的大小：若他的判断正确，请算出U_ab的最大值．
（2）关于线框MNPQ的电功率P的讨论：
某同学认为：既然ab杆滑至线框正中间时，路端电压最大，此时线框MNPQ的电功率P也最大，所以P的值是先变大后变小．
你认为该同学的判断是否正确？请作出评价，并说明理由．（不需要定量计算．）
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图1，光滑绝缘水平平台MNQP为矩形， GH∥PQ，MP=NQ=1m，MN=GH=PQ=0.4m，平台离地面高度为h=2.45m。半径为R=0.2m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B=0.05T，方向竖直向上，与MP边相切于A点，与NQ边相切于D点，与GH相切于C点。平台上PGHQ区域内有方向由P指向G的匀强电场，场强大小为E=0.25V/m。平台右方整个空间存在方向水平向右的电场，场强大小也为E=0.25V/m，俯视图如图2。两个质量均为m=2×10-5kg的小球a、b，小球a带正电，电量q=4×10-4C，小球b不带电，小球a、b均可视为质点。小球a从A点正对圆心O射入磁场，偏转90°后离开磁场，一段时间后与静止在平台D点的小球b发生弹性碰撞，碰后两球离开平台，并在此后的运动过程中发生多次弹性碰撞，a球带电量始终不变，碰撞时间忽略不计。已知重力加速度g=10m/s2，π=3.14，不计空气阻力，求：
(1)小球a射入磁场时的速度大小；
(2)从小球a射入磁场到第一次与小球b相碰撞，小球a运动的路程；
(3)两个小球落地点与NQ的水平距离。

高三物理解答题困难题查看答案及解析
（18分）.如图，阻值不计的光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其最右端间距d为1m，左端MP，接有阻值r=4的电阻，右端NQ与半径R为2m的光滑竖直半圆形绝缘导轨平滑连接；一根阻值不计的长为L=1.2m，质量m=0.5kg的金属杆ab放在导轨的EF处，EF与NQ平行。在平面NQDC的左侧空间中存在竖直向下的匀强磁场B，平面NQDC的右侧空间中无磁场。现杆ab以初速度v₀=12m/s向右在水平轨道上做匀减速运动，进入半圆形导轨后恰能通过最高位置CD并恰又落到EF位置； (g取10m/s²)
求：(1)杆ab刚进入半圆形导轨时，对导轨的压力：
(2)EF到QN的距离；
(3)磁感应强度B的大小

高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图，电阻不计的足够长平行金属导轨MN和PQ水平放置，MP间有阻值为R=1Ω的电阻，导轨相距为2m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T。质量m为0.5kg，电阻为1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置并接触良好，CD棒与导轨的动摩擦因数μ=0.2。现导体棒获得初速度v0为10m/s，经过距离x=9m进入磁场区，又经2s后停了下来，g=10m/s2。则该过程中流过导体棒CD的电量q及电阻R产生的热量Q正确的是
A. q=2C　　 B. q=4C　　 C. Q=12J　　 D. Q=6J

高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示，正方形导线框abcd和菱形MNPQ在同一水平面内，ab＝MN＝MP＝L，ab⊥NQ，N位于ab的中点，菱形区域存在方向竖直向上的匀强磁场，使线框从图示位置沿NQ方向匀速穿过菱形区域，规定电流逆时针为正，则线框中的电流i随位移x变化的图象可能是(　　)
A. B.
C. D.

高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图，阻值不计的光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其最右端NQ间距 d 为 l m，左端MP间接有阻值 r 为 4Ω 的电阻，右端NQ与半径 R 为 2m 的光滑竖直半圆形绝缘导轨平滑连接．在平面NQDC的左侧空间中存在竖直向下的匀强磁场 B，平面NQDC的右侧空间中无磁场．一根阻值不计的长为 L=l.2m，质量 m=0.5kg 的金属杆 ab 放在导轨的 EF 处，EF 与MP平行．现杆 ab 以初速度v=12m/s 向右在水平轨道上做匀减速运动，进入半圆形导轨后恰能通过最高位置 CD，并恰又落到 EF 位置．求：
（l）杆ab 刚进入半圆形导轨时，对导轨的压力；
（2）EF 到NQ的距离；
（3）磁感应强度 B 的大小；
（4）试简要说明杆 ab 以初速度v 向右在水平轨道上做匀减速运动的合理性．

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如图所示, 两根间距为L的固定光滑金属导轨MP和NQ平行放置，电阻可忽略不计，两导轨是由位于MN左侧的半径为R的四分之一圆弧和MN右侧足够长的水平部分构成，水平导轨范围内存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场,两根长度均为L的导体棒ab和cd垂直导轨且与导轨接触良好，开始时cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，两导体棒在运动中始终不接触。已知ab棒、cd棒的质量均为m，电阻均为r。重力加速度为g。求：
（1）ab棒到达圆弧底端时对轨道的压力大小；
（2）某时刻，cd棒速度为该时刻ab棒速度的一半，此时cd棒的加速度大小。

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如图所示，光滑的平行导轨MN、PQ水平放置，相距L=1m，电阻不计，导轨与半径为R=1m的半圆形的光滑绝缘体在N、Q处平滑连接．整个装置处于方向竖直向下的磁感应强度为B=4×10^-2T的匀强磁场中．导体棒ab、cd的质量均为m=1kg，电阻均为r=1Ω．ab、cd垂直于导轨放置，相距x=1m，现给ab一个水平向右的瞬时冲量I=10N•s，ab、cd均开始运动．当ab运动到cd原来的位置时，cd恰好获得最大速度且刚好离开水平导轨．运动过程中ab、cd始终垂直于导轨．（g=10m/s²）求：
（1）cd获得的最大速度；
（2）cd到达半圆形绝缘体顶端时对半圆形绝缘体的压力；
（3）整个过程中产生的电能．

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如图所示，光滑的平行导轨MN、PQ水平放置，相距L=1m，电阻不计，导轨与半径为R=1m的半圆形的光滑绝缘体在N、Q处平滑连接．整个装置处于方向竖直向下的磁感应强度为B=4×10^-2T的匀强磁场中．导体棒ab、cd的质量均为m=1kg，电阻均为r=1Ω．ab、cd垂直于导轨放置，相距x=1m，现给ab一个水平向右的瞬时冲量I=10N•s，ab、cd均开始运动．当ab运动到cd原来的位置时，cd恰好获得最大速度且刚好离开水平导轨．运动过程中ab、cd始终垂直于导轨．（g=10m/s²）求：
（1）cd获得的最大速度；
（2）cd到达半圆形绝缘体顶端时对半圆形绝缘体的压力；
（3）整个过程中产生的电能．

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在水平地面上，固定着光滑平行金属导轨MN、PQ，导轨宽度d=0.5m，在MP端连接着阻值为R=1.5Ω的电阻，空间存在着竖直向下的匀强磁场，磁感强度B=1T，在导轨上放置着垂直于导轨，阻值r=0.5Ω的导体棒ab，导体棒与导轨保持良好接触，导体棒的长度与导轨宽度相等，其余电阻忽略不计，导体棒在恒力F=1N的水平拉力作用下，从静止开始向右运动。求:
(1)当导体棒的速度为4m/s时，ab两端的电压和流经R的电流方向
(2)导体棒所能达到的最大速度

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