高三物理解答题中等难度题
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如图1所示，相距L=1m的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角θ=370，导轨电阻不计，质量m=1kg、电阻为r=0.5欧姆的导体棒ab垂直于导轨放置，导轨的PM两端接在外面路上，电阻R=1.5欧姆,电容器的电容C=0.5F,电容器的耐压值足够大,导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场。在开关s1闭合、s2断开的状态下将导体棒ab由静止释放，导体棒的v-t图象如图2所示,重力加速度g=10m/s2。求：
（1）磁场的磁感强度B。
（2）在开关s1闭合,s2断开的状态下,当导体棒下滑的距离x=5m时电阻R产生的焦耳热为21J,此时导体棒的速度与加速度分别是多少？
（3）现在开关s1断开、s2闭合，由静止释放导体棒，求经过时间t=2s时导体棒的速度；
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（18分）如图所示，两根与水平面成θ＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为0.5的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2 kg、电阻为0.5的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s2）求：
（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；
改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。
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如图所示，顶角弯折成120°角的两根足够长光滑金属导轨平行放置，形成左右两导轨平面，左、右两导轨平面与水平面都成300角，两导轨相距L=0.5 m，电阻不计。有理想上边界的匀强磁场分别垂直于各导轨平面向上，磁场边界垂直于导轨如图中所示虚线，磁感应强度为B＝2.0T。完全相同的两根金属杆a和b分别放在左右两侧轨道上且始终与导轨垂直接触良好形成闭合回路，电阻均为R=0.5Ω。将金属杆a固定在左侧磁场的上边缘（仍在此磁场内），金属杆b从右侧磁场外距离磁场上边界
处由静止释放，进入磁场后恰作匀速运动。(
)求：
（1）金属杆的质量m为多大？
（2）若金属杆b从磁场外距离磁场边界
处由静止释放，进入磁场经过一段时间后开始匀速运动。则此过程中流过回路的电量q为0.6C，在此过程中导体棒a中产生的电热是多少？
（3）金属杆b仍然从离开磁场边界处由静止释放，在金属杆b进入磁场的同时由静止释放金属杆a，两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态，试求两根金属杆各自的最大速度。
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（2014•盐城三模）如图所示，两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距L=1m，在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，磁场区域的高度d=1m，导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=1Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=1.5Ω．它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，b匀速穿过磁场区域，且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场，重力加速度g=10m/s2，不计a、b棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：
（1）b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功；
（2）a棒刚进入磁场时两端的电势差；
（3）保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动，对a棒施加的外力随时间的变化关系．
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如图所示，足够长的光滑金属导轨ab、cd平行放置且与水平面成
=30
角固定，间距为
=0.5m，电阻可忽略不计。阻值为R0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端。整个装置处于磁感应强度大小为B=lT的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放，金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值R，可测得金属棒的最大速度
，经多次测量得到
的关系图象如图乙所示（取g=l0
）。
(1)试求出金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值；
(2)当电阻箱阻值R=2
时，金属棒的加速度为a=2.0，求此时金属棒的速度。
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（18分）如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距0．5 m，与水平面夹角为30°，不计电阻，广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B=0．4 T，垂直导轨放置两金属棒
和
，长度均为0．5 m，电阻均为0．1Ω，质量分别为0．1 kg和0．2 kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动。现棒在外力作用下，以恒定速度ν=1.5m/s沿着导轨向上滑动，棒则由静止释放。试求：（取g=10 m／s2）
（1）金属棒产生的感应电动势；
（2）闭合回路中的最小电流和最大电流；
（3）金属棒的最终速度。
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