如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成α角,导轨下端接有阻值为R的电阻.质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现给杆一沿导轨向下的初速度v0,杆向下运动至速度为零后,再沿导轨平面向上运动达最大速度v1,然后减速为零,再沿导轨平面向下运动,一直往复运动到静止(金属细杆的电阻为 r,导轨电阻忽略不计).试求:
(1)细杆获得初速度的瞬间,通过R的电流大小;
(2)当杆速度为v1时,离最初静止位置的距离L1;
(3)杆由v0开始运动直到最后静止,电阻R上产生的焦耳热Q.
高三物理计算题简单题
(19分) 如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成α角,导轨下端接有阻值为R的电阻,质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现给杆一沿轨道向下的初速度v0,杆向下运动至速度为零后,再沿轨道平面向上运动达最大速度,大小为v1,然后减速为零,再沿轨道平面向下运动……一直往复运动到静止(导轨与金属杆的电阻忽略不计).试求:
(1)细杆获得初速度瞬间,通过R的电流大小;
(2)当杆速度为v1时离最初静止时位置的距离L1;
(3)杆由初速度v0开始运动直到最后静止,电阻R上产生的焦耳热Q.
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如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成α角,导轨下端接有阻值为R的电阻.质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现给杆一沿导轨向下的初速度v0,杆向下运动至速度为零后,再沿导轨平面向上运动达最大速度v1,然后减速为零,再沿导轨平面向下运动,一直往复运动到静止(金属细杆的电阻为 r,导轨电阻忽略不计).试求:
(1)细杆获得初速度的瞬间,通过R的电流大小;
(2)当杆速度为v1时,离最初静止位置的距离L1;
(3)杆由v0开始运动直到最后静止,电阻R上产生的焦耳热Q.
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(18分)如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成α角,导轨下端接有阻值为R的电阻,质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现给杆一沿轨道向下的初速度v0,杆向下运动至速度为零后,再沿轨道平面向上运动达最大速度v1,然后减速为零,再沿轨道平面向下运动……一直往复运动到静止(导轨与金属杆的电阻忽略不计).试求:
(1)细杆获得初速度瞬间,通过R的电流I
(2)当杆速度为v1时离最初静止时位置的距离L1
(3)杆由初速度v0开始运动直到最后静止,电阻R上产生的焦耳热Q
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如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,除电阻R外其余电阻不计,导轨所在平面与一匀强磁场垂直,静止时金属棒位于A处,此时弹簧的伸长量为△l.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A.释放瞬间金属棒的加速度小于g
B.电阻R中电流最大时,金属棒在A处下方的某个位置
C.金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg
D.从释放到金属棒最后静止的过程中,电阻R上产生的热量为mg△l
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如图所示,竖直平面内有一固定光滑的金属导轨,间距为L,导轨上端并联两个阻值均为R的电阻R1、R2,质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连,弹簧与导轨平面平行,弹簧劲度系数为k,上端固定,整个装置处在垂直于导轨平面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属细杆的电阻为r=R,初始时,连接着被压缩的弹簧的金属细杆被锁定,弹簧弹力大小和杆的重力相等,现解除细杆的锁定,使其从静止开始运动,细杆第一次向下运动达最大速度为v1,此时弹簧处于伸长状态,再减速运动到速度为零后,再沿导轨平面向上运动,然后减速为零,再沿导轨平面向下运动,一直往复运动到静止状态,导轨电阻忽略不计,细杆在运动过程中始终与导轨处置并保持良好的接触,重力加速度为g,求
(1)细杆速度达到v1瞬间,通过R1的电流I1的大小和方向;
(2)杆由开始运动直到最后静止,细杆上产生的焦耳热Q1;
(3)从开始到杆第一次的速度为v1过程中,通过杆的电量.
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如图所示,竖直平面内有一固定光滑的金属导轨,间距为L,导轨上端并联两个阻值均为R的电阻R1、R2,质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连,弹簧与导轨平面平行,弹簧劲度系数为k,上端固定,整个装置处在垂直于导轨平面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属细杆的电阻为r=R,初始时,连接着被压缩的弹簧的金属细杆被锁定,弹簧弹力大小和杆的重力相等,现解除细杆的锁定,使其从静止开始运动,细杆第一次向下运动达最大速度为v1,此时弹簧处于伸长状态,再减速运动到速度为零后,再沿导轨平面向上运动,然后减速为零,再沿导轨平面向下运动,一直往复运动到静止状态,导轨电阻忽略不计,细杆在运动过程中始终与导轨处置并保持良好的接触,重力加速度为g,求
(1)细杆速度达到v1瞬间,通过R1的电流I1的大小和方向;
(2)杆由开始运动直到最后静止,细杆上产生的焦耳热Q1;
(3)从开始到杆第一次的速度为v1过程中,通过杆的电量.
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如图所示,两平行光滑导轨间距为d倾斜放置,其倾角为θ,下端接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计,一质量为m,电阻为r的金属棒并用细线通过轻质定滑轮与质量为M的重物相连。垂直于导轨平面有一匀强磁场,磁感应强度为B,整个装置从静止开始释放,当金属棒轨向上运动距离L时速度达到最大。不计空气阻力,斜面和磁场区域足够大,重力加速度为g。求:
⑴金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中,通过金属棒横截面的电量。
⑵金属棒的最大速度;
⑶金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中,回路中产生的焦耳热;
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如图所示,两平行光滑导轨间距为d倾斜放置,其倾角为θ,下端接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计,一质量为m,电阻为r的金属棒并用细线通过轻质定滑轮与质量为M的重物相连。垂直于导轨平面有一匀强磁场,磁感应强度为B,整个装置从静止开始释放,当金属棒轨向上运动距离L时速度达到最大。不计空气阻力,斜面和磁场区域足够大,重力加速度为g。求:
⑴金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中,通过金属棒横截面的电量。
⑵金属棒的最大速度;
⑶金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中,回路中产生的焦耳热;
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如图所示,水平面上两根足够长平行粗糙金属导轨,间距为d,左端接有阻值为R的电阻,整个平面内有竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的金属杆ab搁在导轨上,中点与一根轻质绝缘弹簧相连,弹簧右端固定。将金属杆连同弹簧一起向左拉至伸长量为s处由静止释放,当弹簧第一次恢复原长时金属杆的速度为v,此过程电阻R产生的焦耳热为Q。金属杆始终与导轨垂直且接触良好,与金属导轨间的动摩擦因数为μ。求:
(1)弹簧第一次恢复原长时金属杆的加速度大小和方向。
(2)弹簧初始时的弹性势能。
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