如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则( )
A.F与t成反比
B.F与t2成正比
C.当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
D.若F=0,PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,当达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
高二物理选择题简单题
如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则( )
A.F与t成反比
B.F与t2成正比
C.当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
D.若F=0,PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,当达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则( )
A.F与t成反比
B.F与t2成正比
C.当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
D.若F=0,PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,当达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为m,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0。PQ左侧匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为B。在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a。
(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;
(2)经过多少时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?
(3)某一过程中力F做的功为W1,导轨克服摩擦力做功为W2,求回路产生的焦耳热Q。
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图15,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为m,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0。PQ左侧匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为B。在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a。
(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;
(2)经过多少时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?
(3)某一过程中力F做的功为W1 ,导轨克服摩擦力做功为W2,求回路产生的焦耳热Q。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
绝缘水平面上固定有两根足够长的光滑平行金属导轨,如图所示,导轨间距为l,电阻不计。左侧接有定值电阻R.质量为m的导体杆,以初速度v0沿导轨滑行,在滑行过程中始终保持与轨道垂直且接触良好,导体杆接在导轨间的电阻为r.整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。宏观规律与微观规律有很多相似之处,导体杆速度的减小规律类似于放射性元素的半衰期,理论上它将经过无限长的时间衰减完有限的速度。
(1)求在杆的速度从v0减小到的过程中,电阻R产生的热量和通过电阻R的电荷量。
(2)证明杆的速度每减小一半所用的时间都相等。
(3)若杆的动能减小一半所用时间为t0,则杆的动量减小一半所用的时间是多少?
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如图所示,质量m=0.2kg的足够长“U”形金属导轨abcd放置在倾角θ=37°的光滑绝缘斜面上,导轨bc段长L=1m,电阻R=0.5Ω,其余电阻不计。另一质量和电阻与导轨均相同的导体棒PQ垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5,其左下侧有两个固定于斜面的光滑绝缘立柱。以ef为界,下侧匀强磁场方向沿斜面向上,磁感应强度大小为B=1T,上侧磁场B′方向垂直斜面向上。初始bcfe构成与正方形,用轻质细线跨过理想定滑轮将bc段中点与与质量为M的重物相连,细线伸直时与导轨bc段垂直。现将重物由静止释放。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,g取10m/s2)
(1)若M=0.3kg,且B′=B=1T,求导轨运动获得的最大速度
(2)若M=0.3kg,且B′=B=1T,在导轨开始运动至获得最大速度的过程中,棒PQ产生的焦耳热Q=0.15J,通过棒点的电荷量q=1.5C,求此过程中因摩擦增加的内能△E.
(3)若M=0.1kg,且B′变化规律为Bt=kt(k=2T/s),求经多长时间金属导轨开始滑动;
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如图所示,在水平面上固定一光滑金属导轨EDF,∠EDG=∠FDG=30°,一质量为足够长导体棒AC垂直DG方向放置在金属导轨上,导轨与导体棒单位长度的电阻均为,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现对导体棒AC施加一水平向右的外力,使导体棒从D位置开始以速度沿DG方向做匀速直线运动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。
A. 导体棒在滑动过程中,闭合电路中的电流强度恒为
B. 导体棒在滑动过程中,二导轨间的导体棒两端的电压恒为闭合电动势的
C. 导体棒在滑动过程中,导体棒AC施加一水平向右的外力随时间均匀增大
D. 当导体棒在回路中的长度为L时,整个回路产生的焦耳热为
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如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的两端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一根质量m的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的有效电阻也为R,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。导体棒MN的初始位置与导轨最左端距离为L,导轨的电阻可忽略不计。
(1)若用一平行于导轨的恒定拉力F拉动导体棒沿导轨向右运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直,求导体棒最终的速度;
(2)若导体棒的初速度为v0,导体棒向右运动L停止,求此过程导体棒中产生的热量;
(3)若磁场随时间均匀变化,磁感应强度B=B0+kt(k>0),开始导体棒静止,从t=0时刻起,求导体棒经过多长时间开始运动以及运动的方向。
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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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