(16分)如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直平面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO′棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα,现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:
(1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?
(2)圆环A能够达到的最大速度为多大?
高二物理计算题中等难度题
(16分)如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直平面内垂直于磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷量为+q的圆环A套在OO′棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα,现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:
(1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?
(2)圆环A能够达到的最大速度为多大?
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如图,足够长的绝缘棒竖直固定放置,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于竖直平面向里,一带正电的小圆环套在竖直杆上,小圆环质量为m,电量为q,与杆之间的动摩擦因数为μ,将小圆环由静止释放,下落高度h后运动达到稳定,则小圆环从开始运动到速度刚刚达到稳定的这一过程中,下面说法正确的是( )
A. 小圆环运动的最大加速度等于g
B. 小圆环运动的最大速度等于
C. 从下落到稳定,小圆环所用时间小于
D. 从下落到稳定,由于摩擦产生的热量等于mgh-
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,PQ为两磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为, ,一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时,线框的速度为,则下列判断正确的是( )
A. 此过程中通过线框截面的电量为
B. 此过程中线框克服安培力做的功为
C. 此时线框的加速度为
D. 此时线框中的电功率为
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B.一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为,则下列结论中正确的是( )
A. 此过程中通过线框横截面的电荷量为
B. 此过程中回路产生的电能为
C. 此时线框的加速度为
D. 此时线框中的电功率为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,PQ为两磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B,B2=2B.一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时,线框的速度为,则下列判断正确的是 ( )
A. 此过程中通过线框截面的电荷量为
B. 此过程中线框克服安培力做的功为mv2
C. 此时线框的加速度为
D. 此时线框中的电功率为
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如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,PQ为两磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B,B2=2B,一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时,线框的速度为v/2,则下列判断正确的是( )
A. 此过程中通过线框截面的电量为
B. 此过程中线框克服安培力做的功为
C. 此时线框的加速度为
D. 此时线框中的电功率为
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,竖直放置的绝缘杆足够长,一质量为m、电荷量为+q的小球穿在杆上,可沿杆滑动,且二者间的动摩擦因数为μ,空间有正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,方向水平向左,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,小球从静止释放后能沿杆下滑,且从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h,已知重力加速度为g,则根据上述所给条件
A.可求出小球的最大加速度
B.能求出小球的最大速度
C.能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热
D.能求出从开始释放至最大速度过程中的摩擦生热
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光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场,竖直虚线为其边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B,B2=3B,竖直放置的正方形金属线框边长为l、电阻为R、质量为m,线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M的物块相连,滑轮左侧细线水平。开始时,线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直。将物块由图中虚线位置由静止释放,当物块下滑h时速度大小为v0,此时细线与水平夹角=30°,线框刚好有一半处于右侧磁场中。(已知重力加速度g,不计一切摩擦)求:
(1)此过程中通过线框截面的电荷量q;
(2)此时安培力的功率;
(3)此过程在线框中产生的焦耳热Q。
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如图所示,相距为L的两根足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,整个空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量均为m、电阻均为R的两根相同的导体棒PQ、MN垂直导轨放置,导体棒MN初始位置左侧导轨粗糙、右侧导轨光滑。现对导体棒MN施加水平向右的恒力F,使其由静止开始运动,当导体棒MN运动的距离为x时,导体棒MN达到最大速度,该过程中导体棒PQ保持静止。导轨电阻不计,认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A. 导体棒MN沿导轨运动的最大速度为
B. 导体棒PQ与导轨之间的最大静摩擦力定为F
C. 导体栋MN从静止至达到最大速度的过程中,通过其横截面的电荷量为
D. 导体棒MN从静止至达到最大速度的过程中共上产生的热量为
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如图所示,竖直放置的光滑形导轨宽,电阻不计,置于磁感应强度是的匀强磁场中,磁场范围足够大,磁场方向与导轨平面垂直,质量为,电阻为的金属杆无初速度释放, 始终能处于水平位置,紧贴导轨下滑,下滑的高度为时达到最大速度.求:
(1)判断金属杆下落过程中的电流方向;
(2)下落过程中能达到的最大速度;
(3)从开始下滑到最大速度过程中,电路中产生的焦耳热.
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