如图所示,导体直导轨OM和PN平行且OM与x轴重合,两导轨间距为d,两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按y=d的规律分布,两金属圆环固定在同一绝缘平面内,内、外圆环与两导轨接触良好,与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动,规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压uab为正,下列uab-x图象可能正确的是( )
A. A B. B C. C D. D
高二物理单选题中等难度题
如图所示,导体直导轨OM和PN平行且OM与x轴重合,两导轨间距为d,两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按y=d的规律分布,两金属圆环固定在同一绝缘平面内,内、外圆环与两导轨接触良好,与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动,规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压uab为正,下列uab-x图象可能正确的是( )
A. A B. B C. C D. D
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,导体直导轨OM和PN平行且OM与x轴重合,两导轨间距为d,两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按y=d的规律分布,两金属圆环固定在同一绝缘平面内,内、外圆环与两导轨接触良好,与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动,规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压uab为正,下列uab-x图象可能正确的是( )
A. A B. B C. C D. D
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如图所示P、Q为光滑的平行金属导轨(其电阻可忽略不计),导轨间距为0.5m。已知垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度B=1T,R1=2.5Ω,R2=R3=8Ω,通过电路的电流方向如图所示,导体棒ab的电阻为0.5Ω。当导体棒沿导轨P、Q以某一速度运动时,R2消耗的功率为0.5W。求:
(1)流过R2的电流强度;
(2)导体棒的运动方向;
(3)导体棒的速度大小。
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高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图a,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=,一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动,棒的右端存在一个垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。棒进入磁场的同时,粒子源P释放一个初速度为零的带电粒子,已知带电粒子质量为m,电荷量为q,粒子能从N板加速到M板,并从M板上的一个小孔穿出。在板的上方,有一个环形区域内存在磁感应强度大小也为B,垂直纸面向外的匀强磁场。已知外圆半径为2d,内圆半径为d,两圆的圆心与小孔重合(粒子重力不计)。
(1)判断带电粒子的正负,并求当ab棒的速度为vo时,粒子到达M板的速度v;
(2)若要求粒子不能从外圆边界飞出,则ab棒运动速度v0的取值范围是多少?
(3)若棒ab的速度,为使粒子不从外圆飞出,可通过控制导轨区域磁场的宽度S(如图b),则该磁场宽度S应控制在多少范围内?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,导体棒放在光滑水平金属导轨上,已知匀强磁场的磁感应强度为0.4,方向垂直纸面向里,导体棒长度与导轨宽度恰相等,,导体棒的电阻,外接电阻.不计金属导轨的电阻.当用水平拉力拉着棒以10的速度向右匀速运动时,求:
(1)流经棒的电流大小及方向;
(2)要维持导体棒匀速运动所需的水平外力多大?
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,在竖直平面内有宽度为L足够长的金属导轨,导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0,导轨上有一导体棒在外力作用下以速度v0向左匀速运动;P、Q为竖直平面内两平行金属板,分别用导线和M、N相连,P、Q板长为d,间距也为d, P、Q板间虚线右侧为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一电量为q的带正电小球,从P、Q左边界的中点水平射入,进入磁场后做匀速圆周运动,重力加速度取g。求:
(1)带电小球的质量m;
(2)能够打在P板上的带电小球在磁场中运动的最短时间;
(3)能够打在P板上的带电小球速度v的取值范围。
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上,导轨间距为L,电阻忽略不计且足够长,以宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B.另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d<L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流.将整个装置置于导轨上,开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处.由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零.重力加速度为g.
(1)求刚释放时装置加速度的大小;
(2)求这一过程中线框中产生的热量;
(3)之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动.求稳定后装置运动的最高位置与最低位置之间的距离.
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,竖直放置在匀强磁场中的固定光滑长直导轨,自身的电阻不计.磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=0.50T.两导体棒ab、cd的长都和导轨宽度相同,为l=0.20m,电阻均为r=0.10Ω,重量均为G=0.10N,导体棒与导轨接触良好.现用竖直向上的推力F推ab,使它匀速上升,此时观察到cd处于静止.下列说法正确的是
A. ab受到的推力F大小为0.10N;
B. ab上升的速度为2.0m/s;
C. 2.0s内回路中产生的电能为0.40J;
D. 2.0s内cd上产生的电热为0.40J。
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如图所示,两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻,导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域,求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小;
(2)在满足第(1)小题条件时,求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小;
(3)现保持恒力F不变,使每个磁场区域的磁感应强度均相同,发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同,求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。
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