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试题详情

如图甲所示，足够长的光滑U型导轨处在垂直导轨平面上的匀强磁场中，其宽度，所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为的电阻。今有一质量为．有效电阻为的金属杆沿框架由静止下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，其沿着导轨的下滑距离与时间的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，（忽略棒运动过程中对原磁场的影响），试求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）金属杆在开始运动的内，通过电阻R的电荷量；

（3）金属杆在开始运动的内，电阻R上产生的热量。

高三物理计算题困难题

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试题答案

试题解析

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如图甲所示，足够长的光滑U型导轨处在垂直导轨平面上的匀强磁场中，其宽度，所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为的电阻。今有一质量为．有效电阻为的金属杆沿框架由静止下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，其沿着导轨的下滑距离与时间的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，（忽略棒运动过程中对原磁场的影响），试求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）金属杆在开始运动的内，通过电阻R的电荷量；
（3）金属杆在开始运动的内，电阻R上产生的热量。

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【2012•安徽信息卷】如图4所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为，则
A．金属杆下滑的最大速度
B．在此过程中电阻R产生的焦耳热为
C．在此过程中电阻R产生的焦耳热为
D．在此过程中流过电阻R的电量为

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如图所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为，则
A．金属杆下滑的最大速度
B．在此过程中电阻R产生的焦耳热为
C．在此过程中电阻R产生的焦耳热为
D．在此过程中流过电阻R的电量为

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如图，宽度为L，足够长的光滑倾斜导轨与水平面间夹角为θ，匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直于导轨向上，范围足够大，导轨的上端有一个阻值为R的电阻，下端有一个阻值为2R的电阻导轨电阻不计．金属棒ab长为L，质量m，电阻也为R，垂直地放在导轨上．在某一平行于导轨向上的恒力（图中未画出）的作用下，ab棒从静止开始沿导轨向上运动，最后达到稳定的运动状态．整个过程中，通过斜面底端电阻2R的最大电流为I，求：
（1）求通过ab棒的最大电流；
（2）ab棒的最大加速度；
（3）ab棒的最大速度．

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如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m，导轨平面与水平面的夹角=37°，其上端接一阻值为3Ω的灯泡D．在虚线L₁、L₂间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，且磁感应强度B＝1T，磁场区域的宽度为d=3.75m，导体棒a的质量m_a=0.2kg、电阻R_a=3Ω；导体棒b的质量m_b=0.1kg、电阻R_b=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨向下滑动，b恰能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场．不计a、b之间的作用，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
⑴b棒进入磁场时的速度?
⑵当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？
⑶假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求
a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总
热量?

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如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m，导轨平面与水平面的夹角θ=37°，其上端接一阻值为3Ω的灯泡D．在虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，且磁感应强度B=1T，磁场区域的宽度为d=3.75m，导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨向下滑动，b恰能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场．不计a、b之间的作用，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）b棒进入磁场时的速度？
（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？
（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量？

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（1）b棒进入磁场时的速度？
（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？
（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量？

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（1）b棒进入磁场时的速度？
（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？
（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量？

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宽度为L，足够长的光滑倾斜导轨与水平面间夹角为，匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直于导轨向上，范围足够大，导轨的上端连着一个阻值为R的电阻，下端连着一个阻值为2R的电阻，导轨电阻不计，金属棒ab长为L，质量为m，电阻也为R，垂直地放在导轨上。在某一平行于导轨向上的恒力（图中未画出）的作用下，ab棒从静止开始沿导轨向上运动，最后达到未定的运动状态。整个过程中，通过斜面底端电阻2R的最大电流为I，求：
（1）通过ab棒的最大电流；
（2）ab棒的最大加速度；
（3）ab棒的最大速度。

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(1)通过ab棒的最大电流；(2)ab棒的最大加速度；(3)ab棒的最大速度。

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