高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在倾角为37°的斜面上,固定着宽L=0.5m的足够长的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器。电源电动势E=6V,内电阻r=1.0Ω。一质量m=50g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好,导轨与金属棒的电阻不计,整个装置处于磁感应强度B=1T、垂直于斜面向上的匀强磁场中。若金属导轨光滑,要保持金属棒静止在导轨上。求:(取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)
(1)金属棒ab所受的安培力;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)若把电源撤去,用导线相连,并调节滑动变阻器,使电路总电阻不变,则金属棒从导轨上由静止释放后做什么运动?最终达到的速度为多少?
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如图所示,两条足够长的固定平行金属导轨的倾角θ = 37°,间距d = 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 = 0.5T的匀强磁场,PM边的长度L1 = 0.64m;将两根用长L2 = 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 = 0.05kg,长度均为d,电阻均为R = 0.05Ω,与导轨间的动摩擦因数μ = 0.5。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,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。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。
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如图所示,两条足够长的固定平行金属导轨的倾角θ = 37°,间距d = 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 = 0.5T的匀强磁场,PM边的长度L1 = 0.64m;将两根用长L2 = 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 = 0.05kg,长度均为d,电阻均为R = 0.05Ω,与导轨间的动摩擦因数μ = 0.5。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,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。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。
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如图所示,在倾角为=37°的斜面上,固定一宽为L=l.0m的平行金属导轨.现在导轨上垂直导轨放置一质量m=0.4kg、电阻R0=2.0Ω、长为1.0m的金属棒b,它与导轨间的动摩擦因数为=0.5.整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中.导轨所接电源的电动势为E=12V,内阻r=1.0Ω,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑动变阻器的阻值符合要求,其他电阻不计,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.现要保持金属棒在导轨上静止不动,求:
(1)金属棒所受安培力的取值范围;
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值范围.
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如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,两导轨间距L=1m,导轨的电阻可忽略,M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量m=1kg、电阻r=0.2Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好.整套装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.自图示位置起,杆ab受到大小为F=0.5v+2(式中v为杆ab运动的速度,力F的单位为N)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用,由静止开始运动,测得通过电阻R的电流随时间均匀增大.g取10m/s2,sin37°=0.6.
(1)求电阻的阻值R;
(2)金属杆ab自静止开始下滑,通过位移x=1m时电阻R产生的焦耳热Q1=0.8J,求所需的时间t和该过程中拉力F做的功WF。
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如图所示,阻值不计且足够长的两平行金属导轨倾斜放置,两导轨之间连接电源与滑动变阻器,导轨所在平面倾角θ=37°,导轨间距d=0.2 m,导轨所在区域存在匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,磁场方向垂直导轨平面斜向上。现将质量m=0.1 kg的金属棒ab置于导轨上并始终与导轨垂直,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。如果给金属棒ab一个沿斜面向上的初速度v0=10 m/s,金属棒ab恰好沿导轨匀速运动,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求通过金属棒ab的电流大小。
(2)如果t=0时,断开开关S,调整滑动变阻器的阻值,并将磁场方向变为沿斜面向上,t0=6s时,闭合开关S,电流恰好恢复到(1)中的数值,这时金属棒ab仍能匀速运动,求此时磁感应强度的大小。
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