高三物理解答题中等难度题
(11分)(2011•海南)如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和M'N'是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m.竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R,导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨电阻可忽略,重力加速度为g.在t=0时刻将细线烧断,保持F不变,金属杆和导轨始终接触良好.求:
(1)细线少断后,任意时刻两杆运动的速度之比;
(2)两杆分别达到的最大速度.
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(2011·海南物理·T16)如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触;两杆的总电阻为R,导轨间距为。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略,重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断,保持F不变,金属杆和导轨始终接触良好。求:
(1)细线烧断后,任意时刻两杆运动的速度之比;
(2)两杆分别达到的最大速度。
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如图所示,一个竖直固定的光滑长直金属导轨,间距为L,上端与一个阻值为R的电阻连接,下端断开。导轨上水平放置一个质量为m、阻值为r的金属棒,金属导轨的长度为L,导轨之间存在垂直于导轨平面向外磁感应强度为B的匀强磁场。现闭合开关K,让导体棒从静止开始沿导轨自由下落,下落过程导体棒始终与导轨良好接触,重力加速度为g,求:
(1)导体棒下滑能够达到的最大速度;
(2)从导体棒开始下落到速度最大的过程中,若R上产生的热量为Q,则电阻R上流过的电量为多少?
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如图所示,一个竖直固定的光滑长直金属导轨,间距为L,上端与一个阻值为R的电阻连接,下端断开。导轨上水平放置一个质量为m、阻值为r的金属棒,金属导轨的长度为L,导轨之间存在垂直于导轨平面向外磁感应强度为B的匀强磁场。现闭合开关K,让导体棒从静止开始沿导轨自由下落,下落过程导体棒始终与导轨良好接触,重力加速度为g,求:
(1)导体棒下滑能够达到的最大速度;
(2)从导体棒开始下落到速度最大的过程中,若R上产生的热量为Q,则电阻R上流过的电量为多少?
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如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为。下列说法正确的是
A.金属棒在导轨上做匀减速运动
B.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
C.整个过程中金属棒克服安培力做功为
D.整个过程中电阻R上产生的焦耳热为
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如图,间距为L,电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m,电阻也为R的金属棒ab,金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现金属棒在水平拉力F作用下以速度v0沿导轨向右匀速运动。下列说法正确的是
A. 金属棒ab上电流的方向是a→b
B. 电阻R两端的电压为BLv0
C. 金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
D. 拉力F做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热
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