如图所示,平行金属导轨PQ、MN相距d=2m,导轨平面与水平面夹角=30°,导轨上端接一个R=6Ω的电阻,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向上,一根质量为m=0.2kg、电阻r=4Ω的金属棒ef垂直导轨PQ、MN静止放置,距离导轨底端,另一端绝缘塑料棒gh与金属棒ef平行放置,绝缘塑料棒gh从导轨底端以初速度=10m/s沿导轨上滑冰与金属棒正碰(碰撞时间极短),此后绝缘塑料棒gh沿导轨下滑,金属棒ef沿导轨上滑后停下,在此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.36J,已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为,,求:
(1)绝缘塑料棒gh与金属棒ef碰撞前瞬间,绝缘塑料棒的速率;
(2)碰撞后金属棒ef向上运动过程中的最大加速度;
(3)金属棒ef向上运动过程中通过电阻R的电荷量。
高二物理计算题困难题
如图所示,平行金属导轨PQ、MN相距d=2m,导轨平面与水平面夹角=30°,导轨上端接一个R=6Ω的电阻,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向上,一根质量为m=0.2kg、电阻r=4Ω的金属棒ef垂直导轨PQ、MN静止放置,距离导轨底端,另一端绝缘塑料棒gh与金属棒ef平行放置,绝缘塑料棒gh从导轨底端以初速度=10m/s沿导轨上滑冰与金属棒正碰(碰撞时间极短),此后绝缘塑料棒gh沿导轨下滑,金属棒ef沿导轨上滑后停下,在此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.36J,已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为,,求:
(1)绝缘塑料棒gh与金属棒ef碰撞前瞬间,绝缘塑料棒的速率;
(2)碰撞后金属棒ef向上运动过程中的最大加速度;
(3)金属棒ef向上运动过程中通过电阻R的电荷量。
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如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=2m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=0.4kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。(g=10m/s2)
(1)保持ab棒静止,在0~4s内,通过金属棒ab的电流大小和方向;
(2)为了保持ab棒静止,需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F,求2s时外力F的大小和方向;
(3)5s后撤去外力,金属棒由静止开始向下滑动,滑行1.1m恰好匀速运动,求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。
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如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=2m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=0.4kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。(g=10m/s2)
(1)保持ab棒静止,在0~4s内,通过金属棒ab的电流大小和方向;
(2)为了保持ab棒静止,需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F,求2s时外力F的大小和方向;
(3)5s后撤去外力,金属棒由静止开始向下滑动,滑行1.1m恰好匀速运动,求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。
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如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨相距L = 0.5m,上端连接R=0.5Ω的电阻,下端连着电阻不计的金属卡环,导轨与水平面的夹角θ=300,导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,其上、下边界之间的距离s = 10m,磁感应强 度B-t图如图乙所示.长为L且质量为m= 0.5kg的金属棒ab的电阻不计,垂直导 轨放置于距离磁场上边界d = 2.5m处,在t= 0时刻由静止释放,棒与导轨始终接触良好,滑至导轨底端被环卡住不动g取10m/s2,求:
(1)棒运动到磁场上边界的时间;
(2)棒进入磁场时受到的安培力;
(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.
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如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨相距L = 0.5m,上端连接R=0.5Ω的电阻,下端连着电阻不计的金属卡环,导轨与水平面的夹角θ=300,导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,其上、下边界之间的距离s = 10m,磁感应强 度B-t图如图乙所示.长为L且质量为m= 0.5kg的金属棒ab的电阻不计,垂直导 轨放置于距离磁场上边界d = 2.5m处,在t= 0时刻由静止释放,棒与导轨始终接触良好,滑至导轨底端被环卡住不动g取10m/s2,求:
(1)棒运动到磁场上边界的时间;
(2)棒进入磁场时受到的安培力;
(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长且电阻不计的平行金属导轨相距L,导轨平面与水平面夹角为θ,上端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向垂直导轨平面向下(图中未画出)。质量为m,电阻也为R的金属棒放在两导轨上由静止开始释放,金属棒下滑过程中的最大速度为vm,棒与导轨始终垂直并保持良好接触,且它们之间的动摩擦因数为μ。试求
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;
(2)磁场的磁感应强度的大小;
(3)当金属棒沿导轨下滑距离为s时,金属棒速度已达到最大值,则此过程中电阻R上产生的焦耳热QR为多少?
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距L,导轨平面与水平面间夹角为θ,上端连接阻值为R的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度为B.有一质量为m、电阻为2R的金属棒MN与导轨垂直,以某一初速沿导轨向上运动,金属棒和导轨接触良好,上升的最大高度为h,在此过程中阻值为R的电阻上产生
的焦耳热为Q,求:在金属棒运动过程中整个回路的最大热功率.
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如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L=1m,导轨平面与水平面成=30°角,上端连接的电阻.质量为m=0.2kg、阻值的金属棒ab放在两导轨上,与导轨垂直并接触良好,距离导轨最上端d=4m,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向上.
⑴若磁感应强度B=0.5T,将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压;
⑵若磁感应强度的大小与时间成正比,在外力作用下ab棒保持静止,当t=2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率;
⑶若磁感应强度随时间变化的规律是(T),在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止,求一个周期内回路产生的热量.
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
⑴金属棒开始运动时的加速度大小;
⑵匀强磁场的磁感应强度大小;
⑶金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
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如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
⑴金属棒开始运动时的加速度大小;
⑵匀强磁场的磁感应强度大小;
⑶金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
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