如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨间距，导轨电阻不计。导轨与水平面成角固定在一范围足...

如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨间距，导轨电阻不计。导轨与水平面成角固定在一范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，两根相同的金属杆、垂直放在金属导轨上，金属杆质量均为，电阻均为。用长为的绝缘细线将两金属杆的中点相连，在下述运动中，金属杆与金属导轨始终接触良好。

（1）在上施加平行于导轨的拉力，使保持静止，穿过回路的磁场的磁感应强度变化规律如图乙所示，则在什么时刻回路的面积发生变化？

（2）若磁场的方向不变，磁感应强度大小恒为，将细线剪断，同时用平行于导轨的拉力使金属杆以的速度沿导轨向上作匀速运动，求：拉力的最大功率；回路电阻的最大发热功率。

高三物理计算题困难题查看答案及解析

如图甲所示，在空间存在范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，在磁场中竖直固定两根足够长的光滑平行金属导轨，磁场方向垂直导轨平面向里，导轨间距为L，顶端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。一根长度为L、质量为m、电阻为r的水平金属棒，以初速度v0从导轨上的MN处开始竖直向上运动，且始终与导轨保持良好接触，当棒运动到MN下方h高度处刚好开始做匀速运动，重力加速度为g，不计空气阻力。求：

⑴金属棒从开始运动到刚好做匀速运动的过程中，电阻R上消耗的电能；

⑵金属棒从开始运动到刚好做匀速运动所经历的时间；

⑶从微观角度看，金属棒中的自由电荷所受的洛伦兹力在电磁感应能量转化中起着重要作用。请在图乙中画出金属棒在匀速运动过程中，自由电子所受洛伦兹力的示意图。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图甲所示，在空间存在范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，在磁场中竖直固定两根足够长的光滑平行金属导轨，磁场方向垂直导轨平面向里，导轨间距为L，顶端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。一根长度为L、质量为m、电阻为r的水平金属棒，以初速度v0从导轨上的MN处开始竖直向上运动，且始终与导轨保持良好接触，当棒运动到MN下方h高度处刚好开始做匀速运动，重力加速度为g，不计空气阻力。求：

⑴金属棒从开始运动到刚好做匀速运动的过程中，电阻R上消耗的电能；

⑵金属棒从开始运动到刚好做匀速运动所经历的时间；

⑶从微观角度看，金属棒中的自由电荷所受的洛伦兹力在电磁感应能量转化中起着重要作用。请在图乙中画出金属棒在匀速运动过程中，自由电子所受洛伦兹力的示意图。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，在竖直向上磁感应强度为匀强磁场中，两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，间距，电阻不计，匀强磁场方向与导轨平面垂直，金属棒AB、CD水平放在两导轨上，相隔为，棒与导轨垂直并保持良好接触，AB棒质量为，CD棒质量为，两金属棒接入电路的总电阻，若CD棒以的初速度水平向右运动，在两根金属棒运动到两棒间距最大的过程中，下列说法正确的是　　

A. AB棒的最终速度大小为

B. 该过程中电路中产生的热量为

C. 该过程中通过导体横截面的电荷量为

D. 两金属板的最大距离为

高三物理多选题困难题查看答案及解析

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

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固定放置，导轨间距为L=2m，导轨底端接有阻值为1Ω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=0.5T．现有一长度也为L、质量为m=0.4kg、电阻不计的金属棒用轻质细绳通过光滑轻质滑轮与质量为M=0.8kg的物体相连，滑轮与金属棒之间的细绳与导轨平面平行．将金属棒与物体M由静止释放，棒沿导轨运动一段距离后以速度做匀速直线运动，运动过程中，棒与两导轨始终保持垂直接触，不计空气阻力．(取重力加速度g=10)

（1）求金属棒匀速运动时的速度大小；

（2）当棒的速度为0.5时，求棒的加速度大小．

高三物理解答题简单题查看答案及解析

如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长，间距为L=0.5m，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根相同的、垂直于导轨水平放置的金属棒，电阻均为R=2Ω，质量均为m=2kg，与金属导轨平行的水平细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接，细线能承受的最大拉力为T=0.5N，一开始细线处于伸直状态，两棒均静止，ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下以加速度a=2m/s2向右做匀加速直线运动，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直．

（1）求经多长时间细线被拉断？

（2）从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中，流过cd棒的电量．

（3）若在细线被拉断瞬间撤去水平拉力，求此后电路中产生的焦耳热

高三物理简答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长，间距为L=0.5m，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根相同的、垂直于导轨水平放置的金属棒，电阻均为R=2Ω，质量均为m=2kg，与金属导轨平行的水平细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接，细线能承受的最大拉力为T=0.5N，一开始细线处于伸直状态，两棒均静止，ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下以加速度a=2m/s2向右做匀加速直线运动，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直．

（1）求经多长时间细线被拉断？

（2）从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中，流过cd棒的电量．

（3）若在细线被拉断瞬间撤去水平拉力，求此后电路中产生的焦耳热

高三物理简答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，两条足够长的固定光滑平行金属导轨的倾角θ = 30°，间距L = 0.2m，电阻不计；矩形区域MNPQ内存在着方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B = 1T的匀强磁场，PM边的长度x1 = 0.7m；将两根用长x2 = 0.2m的绝缘轻杆垂直固定的金属棒ab、ef放在导轨上，两棒质量均为m = 0.02kg，长度均为L，电阻均为R = 0.2Ω。棒从MN上方某处由静止释放后沿导轨下滑，棒ab刚进入MN处时恰好做匀速运动。两棒始终与导轨垂直且接触良好，取g = 10 m/s2。求：

（1）棒ab刚进入MN处时的速度大小υ1；

（2）棒ab在磁场中的运动时间t。

高三物理简答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，两条足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置，导轨电阻不计，其间距为L=2m。在两导轨之间有磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，其方向垂直导轨所在的竖直面水平向外。金属棒ab的质量为m₁=2kg，金属棒cd的质量为m₂=1kg，ab和cd都与导轨垂直放置，且其长度刚好都和导轨宽度相同，ab和cd的电阻之和为R=1Ω。开始时使ab和cd都静止。当ab棒在竖直面向上的外力作用下，以加速度大小为a₁=1m/s²沿两导轨所在的竖直面向上开始做匀加速运动的同时，cd棒也由静止释放。ab棒和cd棒在运动过程中始终和导轨垂直，且和导轨接触良好。重力加速度为g=10m/s²。试求：

（1）当cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的加速度大小为a₂=2m/s²时，作用在ab棒上的外力大小和回路中的总电功率；

（2）当cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的速度最大时，作用在ab棒上的外力大小和回路中的总电功率。

高三物理计算题中等难度题查看答案及解析