如图所示,电阻不计的轨道MON和PO′Q平行放置,两轨道的间距L=1m,ON及O′Q与水平面的夹角θ=53°,整个空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T。现将两根相同的金属棒ab和cd分别置于导轨上并与导轨垂直且始终保持良好接触,两棒与OO′相距足够远。已知每根棒的质量m=1.0kg、电阻R=0.5Ω,棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)使ab棒以v1=5m/s向左匀速运动,求释放cd棒瞬间,cd棒受到安培力的大小和方向,并分析cd棒以后的运动情况;
(2)保持ab棒以恒定速度v匀速运动,释放cd棒,稳定后cd棒以v2=10m/s的速度沿斜面匀速运动,求ab棒的速度v大小和方向。
高三物理解答题困难题
如图所示,电阻不计的轨道MON和PO′Q平行放置,两轨道的间距L=1m,ON及O′Q与水平面的夹角θ=53°,整个空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T。现将两根相同的金属棒ab和cd分别置于导轨上并与导轨垂直且始终保持良好接触,两棒与OO′相距足够远。已知每根棒的质量m=1.0kg、电阻R=0.5Ω,棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)使ab棒以v1=5m/s向左匀速运动,求释放cd棒瞬间,cd棒受到安培力的大小和方向,并分析cd棒以后的运动情况;
(2)保持ab棒以恒定速度v匀速运动,释放cd棒,稳定后cd棒以v2=10m/s的速度沿斜面匀速运动,求ab棒的速度v大小和方向。
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如图所示,电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置,与水平面的夹角,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨上固定有质量为m,电阻为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑,将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止,当MN下滑的距离为S时,速度恰好达到最大值Vm,则下列叙述正确的是
A. 导体棒MN的最大速度Vm=
B. 此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为
C. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中,通过其横截面的电荷量为
D. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中,导体棒MN中产生的热量为
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如图所示,电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置,与水平面的夹角,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨上固定有质量为m,电阻为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑,将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止,当MN下滑的距离为S时,速度恰好达到最大值Vm,则下列叙述正确的是
A. 导体棒MN的最大速度Vm=
B. 此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为
C. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中,通过其横截面的电荷量为
D. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中,导体棒MN中产生的热量为
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(18分)
如图甲,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置,ON及RQ与水平面的倾角=53°,MO及PR部分的匀强磁场竖直向下,ON及RQ部分的磁场平行轨道向下,磁场的磁感应强度大小相同,两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上,与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m=1.0kg,R=1.0,长度与导轨间距相同,L=1.0m,棒与导轨间动摩擦因数=0.5,现对ab棒施加一个方向向右,大力随乙图规律变化的力F的作用,同时由静止释放cd棒,则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动,g取10m/s2,求
(1)ab棒的加速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若已知在前2s内外力做功W=30J,求这一过程中电路产生的焦耳热;
(4)求cd棒达到最大速度所需的时间.
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(18分)如图甲,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置,ON及RQ与水平面的倾角=53°,MO及PR部分的匀强磁场竖直向下,ON及RQ部分的磁场平行轨道向下,磁场的磁感应强度大小相同,两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上,与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m=1.0kg,R=1.0,长度与导轨间距相同,L=1.0m,棒与导轨间动摩擦因数=0.5,现对ab棒施加一个方向向右,大力随乙图规律变化的力F的作用,同时由静止释放cd棒,则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动,g取10m/s2,求:
(1)ab棒的加速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若已知在前2s内外力做功W=30J,求这一过程中电路产生的焦耳热;
(3)求cd棒达到最大速度所需的时间.
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如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=1m,电阻R=1.0Ω;有一质量m=1kg的导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻可忽略不计,整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之以a=1m/s2的加速度做匀加速运动,速度达5m/s后导体杆做匀速直线运动,通过计算求出外力F与时间t的函数关系,并在下图中画出前10s内的F-t图象.
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