两固定水平平行金属导轨间距为L,导轨上放着两根相同导体棒和已知每根导体棒质量均为电阻均为R,导轨光滑且电阻不计,整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,开始时和两导体棒有方向相反的水平初速度,大小分别为和求:
(1)从开始到最终稳定的过程中回路总共产生的焦耳热;
(2)当棒的速度大小变为时:
①通过棒的电量是多少?
②两棒间的距离增大了多少?
③回路消耗的电能为多少?
高三物理解答题困难题
两固定水平平行金属导轨间距为L,导轨上放着两根相同导体棒和已知每根导体棒质量均为电阻均为R,导轨光滑且电阻不计,整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,开始时和两导体棒有方向相反的水平初速度,大小分别为和求:
(1)从开始到最终稳定的过程中回路总共产生的焦耳热;
(2)当棒的速度大小变为时:
①通过棒的电量是多少?
②两棒间的距离增大了多少?
③回路消耗的电能为多少?
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如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不计两导棒间的相互作用力。
(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动,a的速度v不能超过多大?
(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上运动,试导出F与b的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值
(3)在(2)中,当t=2s时,b的速度达到5.06m/s,2s内回路中产生的焦耳热为13.2J,求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字)。
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如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不计两导棒间的相互作用力。
(1)若使导体棒b静止在导轨上,导体棒a向上运动的速度v多大?
(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上匀速运动,试导出F与b的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,当t=2s时,b的速度达到5.06m/s,2s内回路中产生的焦耳热为13.2J,求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字)。
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如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒a和b与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不计两导棒间的相互作用力。
(1)若使导体棒b静止在导轨上,导体棒a向上运动的速度v多大?
(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上匀速运动,试导出F与b的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值;
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如图所示,在水平地面上固定一光滑金属导轨,导轨间距离为L,导轨电阻不计,右端接有阻值为R的电阻,质量为m,电阻的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上,整个装置处在磁感应强度大小为B.方向竖直向下的匀强磁场中。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有一水平向右的初速度,已知当导体棒第一次回到初始位置时,速度大小变为,整个运动过程中导体棒始终与导体垂直并保持良好接触,弹簧的重心轴线与导轨平行,且弹簧始终处于弹性限度范围内。求:
(1)初始时刻通过电阻R的电流I的大小;
(2)导体棒第一次回到初始位置时,导体棒的加速度大小为a;
(3)导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳Q。
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如图所示,在水平地面上固定一光滑金属导轨,导轨间距离为L,导轨电阻不计,右端接有阻值为R的电阻,质量为m,电阻r=R的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上,整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有一水平向右的初速度v0 , 已知当导体棒第一次回到初始位置时,速度大小变为v0, 整个运动过程中导体棒始终与导体垂直并保持良好接触,弹簧的重心轴线与导轨平行,且弹簧始终处于弹性限度范围内.求:
(1)初始时刻通过电阻R的电流I的大小;
(2)导体棒第一次回到初始位置时,导体棒的加速度大小为a;
(3)导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳Q.
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如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨、固定在同一水平面上,两导轨间距。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻。导轨上停放一质量、电阻的金属杆,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力沿水平方向拉金属杆,使之由静止开始做匀加速运动,电压传感器可将两端的电压即时采集并输入电脑,获得电压随时间变化的关系如图乙所示。
(1)计算加速度的大小;
(2)求第末外力的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆所做的功,求金属杆上产生的焦耳热。
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如图a所示,一对平行光滑导轨固定放置在水平面上,两轨道间距L=0.5m,电阻R=2Ω,有一质量为m=0.5kg的导体棒ab垂直放置在两轨道上,导体棒与导轨的电阻皆可忽略不计,整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面,开始用一个外力F沿轨道方向拉导体棒,使之做初速度为零的匀加速直线运动,外力F与时间t的关系如图b所示,经过一段时间后将外力F撤去,导体棒在导轨上滑行一端距离后停止。要使撤去外力F前导体棒运动时通过电阻R的电量等于撤去外力后导体棒运动时通过电阻R的电量,
求:
⑴导体棒匀加速直线运动的加速度?
⑵匀强磁场的磁感应强度B?
⑶外力F作用在导体棒上的时间?
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如图所示,两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面上,导轨上横放着两根电阻均为R的相同导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒ab中点与一端固定的轻质弹簧连接,弹簧劲度系数为k,整个装置置于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。导体棒cd在水平向右的外力作用下以大小为v0的速度向右匀速运动,导轨及接触电阻不计,当导体棒ab稳定时,下列说法正确的是( )
A. 回路中有逆时针方向的感应电流
B. 回路中的感应电流为
C. 外力的功率为
D. 弹簧被拉伸的长度为
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