如图所示,右端开口的矩形导体轨道QPMN固定在水平面内,轨道的电阻忽略不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上。空间中存在与轨道所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。导体棒ab以恒定的速度向右运动,与导轨MN始终垂直并接触良好。当其运动到导轨MN和PQ的中点处开始计时,运动到NQ位置时将导体棒迅速锁定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小从B增加到B'(过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过导体棒ab的电荷量相等,则等于
A. B.
C. 2 D.
高二物理单选题中等难度题
如图所示,右端开口的矩形导体轨道QPMN固定在水平面内,轨道的电阻忽略不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上。空间中存在与轨道所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。导体棒ab以恒定的速度向右运动,与导轨MN始终垂直并接触良好。当其运动到导轨MN和PQ的中点处开始计时,运动到NQ位置时将导体棒迅速锁定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小从B增加到B'(过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过导体棒ab的电荷量相等,则等于
A. B.
C. 2 D.
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,0为半圆弧的中点,0为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B′(过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则B′和B的比值是多少?
高二物理填空题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,一对足够长的平行光滑轨道固定在水平面上,两轨道间距l=0.5m,左侧接一阻值为R=1Ω的电阻。有一金属棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中。t=0时,用一外力F沿轨道方向拉金属棒,使金属棒以加速度a=0.2m/s²做匀加速运动,外力F与时间t的关系如图乙所示。
(1)求金属棒的质量m;
(2)求磁感应强度B;
(3)当力F达到某一值时,保持F不再变化,金属棒继续运动3s,速度达到1.6m/s 且不再变化,测得在这3s内金属棒的位移s=4.7m,求这段时间内电阻R消耗的电能。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示的甲、乙、丙图中, 、是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨.导体棒垂直放在导轨上,导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中.导体棒和导轨间的摩擦不计,导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,甲图中的电容器原来不带电.今给导体棒一个向右的初速度,在甲、乙、丙图中导体棒在磁场中最终运动状态是( )
A. 甲、丙中,棒最终将以相同速度做匀速运动;乙中棒最终静止
B. 甲、丙中,棒最终将以不同速度做匀速运动;乙中棒最终静止
C. 甲、乙、丙中,棒最终均做匀速运动
D. 甲、乙、丙中,棒最终都静止
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,abcd是金属矩形框,OO′是金属导体,可沿框无摩擦地滑动,整个框放在与框平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,OO′长为L,电阻为R,ab、cd电阻均为2R,ad、bc的电阻忽略不计,当OO′向右以速度v匀速滑动时,作用在OO′上的外力大小为________,滑动过程中,金属导体OO′两端的电压大小是________。
高二物理填空题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R、质量为m的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道端点MP间接有阻值为r的电阻。给导体棒ab一个瞬时冲量,使导体棒获得速度v(v平行于MN)。
(1)定性画出此后导体棒ab速度随时间变化v-t的图像;
(2)接(1),在上述过程中导体棒ab中产生的焦耳热;
(3)通过公式推导验证:当导体棒ab速度为v时,回路磁通量随时间的变化率等于BLv,也等于将一个电子(电量为e)从a沿导体棒ab移到b,电子所受洛伦兹力沿导体棒ab的分力对电子做的功W与电子电量e的比值。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,水平放置的平行金属导轨abdc,相距l=0.50 m,bd间连有一固定电阻 R=0.20 Ω,导轨电阻可忽略不计.磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒MN垂直放在导轨上,其电阻也为R,导体棒能无摩擦地沿导轨滑动,当MN以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速运动时,求:
(1)导体棒MN中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小,流过R的电流方向;
(3)导体棒MN两端电压的大小.
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。
(1)如图1,若轨道左端MP间接一阻值为R的电阻,导体棒在拉力F的作用下以速度v沿轨道做匀速运动。请通过公式推导证明:在任意一段时间Δt内,拉力F所做的功与电路获取的电能相等。
(2)如图2,若轨道左端接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值未知的电阻。闭合开关S,导体棒从静止开始运动,经过一段时间后,导体棒达到最大速度vm,求此时电源的输出功率。
(3)如图3,若轨道左端接一电容器,电容器的电容为C,导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动。电容器两极板电势差随时间变化的图象如图4所示,已知t1时刻电容器两极板间的电势差为U1。求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小。
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。
(1)如图1,若轨道左端MP间接一阻值为R的电阻,导体棒在拉力F的作用下以速度v沿轨道做匀速运动。请通过公式推导证明:在任意一段时间Δt内,拉力F所做的功与电路获取的电能相等。
(2)如图2,若轨道左端接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值未知的电阻。闭合开关S,导体棒从静止开始运动,经过一段时间后,导体棒达到最大速度vm,求此时电源的输出功率。
(3)如图3,若轨道左端接一电容器,电容器的电容为C,导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动。电容器两极板电势差随时间变化的图象如图4所示,已知t1时刻电容器两极板间的电势差为U1。求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图,水平面内有一光滑金属导轨QPMN,MP边长度为d=3m、阻值为R=1.5Ω,且MP与PQ垂直,与MN的夹角为135°,MN、PQ边的电阻不计.将质量m=2kg、电阻不计的足够长直导体棒放置在导轨上,并与MP平行,棒与MN、PQ交点E、F间的距离L=4m,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.在外力作用下,棒由EF处以初速度v0=3m/s向右做直线运动,运动过程中回路的电流强度始终不变。求
(1)棒在EF处所受的安培力的功率P
(2)棒由EF处向右移动距离2m所需的时间△t;
(3)棒由EF处向右移动2s的过程中,外力做功W。
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