如图所示,足够长的两光滑水平导轨间距为L,导轨间所接电阻的阻值为R.质量为m的金属棒ab阻值也为R、金属棒在大小为F的水平恒力作用下沿导轨由静止开始滑动,其他电阻忽略不计.整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.
(1) 求金属棒ab速度的最大值vm;
(2) 画出电阻R两端的电压U与金属棒速度v的关系图象(要求写出作图依据);
(3) 经过时间t,金属棒运动距离为x,速度为v1,求该过程金属棒产生的焦耳热Q.
高三物理解答题困难题
如图所示,足够长的两光滑水平导轨间距为L,导轨间所接电阻的阻值为R.质量为m的金属棒ab阻值也为R、金属棒在大小为F的水平恒力作用下沿导轨由静止开始滑动,其他电阻忽略不计.整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.
(1) 求金属棒ab速度的最大值vm;
(2) 画出电阻R两端的电压U与金属棒速度v的关系图象(要求写出作图依据);
(3) 经过时间t,金属棒运动距离为x,速度为v1,求该过程金属棒产生的焦耳热Q.
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,足够长的两光滑水平导轨间距为L,导轨间所接电阻的阻值为R.质量为m的金属棒ab阻值也为R、金属棒在大小为F的水平恒力作用下沿导轨由静止开始滑动,其他电阻忽略不计.整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.
(1) 求金属棒ab速度的最大值vm;
(2) 画出电阻R两端的电压U与金属棒速度v的关系图象(要求写出作图依据);
(3) 经过时间t,金属棒运动距离为x,速度为v1,求该过程金属棒产生的焦耳热Q.
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图,两足够长的光滑平行导轨水平放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属杆中点链接,弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0,第一次运动到最右端时,棒的加速度为a,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,两足够长的光滑平行导轨水平放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属杆中点链接,弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0,第一次运动到最右端时,棒的加速度为a,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两足够长的光滑平行导轨水平固定放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r.水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属棒中点链接,弹簧劲度系数为k,装置处于静止状态。现给金属棒一个水平向右的初速度,当棒第一次运动到最右端时,棒的加速度为a.金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g.求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q.
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,足够长光滑的两平行金属导轨,间距为L,导轨平面与水平面成θ角,定值电阻大小为R。导轨上停放着一根质量为m、电阻为r的金属杆CD,导轨电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。现用一垂直于金属杆CD的外力F,沿导轨斜面向上拉金属杆,使之由静止开始沿导轨向上做加速度为a的匀加速直线运动,并开始计时。试求:
(1)推导外力F随时间t的变化关系;
(2)在时间t0内通过电阻的电量;
(3)若时间t0末,撤销拉力F,试分析并说明导体棒在撤力以后的速度、加速度的变化情况。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示,绝缘的水平桌面上铺有两根不计电阻的足够长光滑金属轨道AB、CD,轨道间距为d,其左端接一阻值为R的电阻。一长为L且与导轨垂直的金属棒置于两导轨上,单位长度的电阻为r。在电阻、导轨和金属棒中间有一边长为a的正方形区域,区域中存在垂直于水平桌面向下的均匀磁场,磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示,其中坐标值已知。在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界M(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B1,方向垂直于水平桌面向上。某时刻,金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下从静止开始向右运动,在t1时刻恰好以速度v1越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好。求:
(1)在t=0到t=t1时间间隔内,电阻R产生的焦耳热;
(2)在时刻t(t>t1)流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
水平放置足够长的光滑平行导轨,电阻不计,间距为L,左端连接的电源电动势为E,内阻为r,质量为m的金属杆垂直静放在导轨上,金属杆处于导轨间的部分电阻为R。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,闭合开关,金属杆沿导轨做变加速运动直至达到最大速度,则下列说法正确的是
A. 金属杆的最大速度大小为
B. 此过程中通过金属杆的电量为
C. 此过程中电源提供的电能为
D. 此过程中金属杆此时的热量为
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,光滑平行足够长的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨范围内存在磁场,其磁感应强度大小为B方向竖直向下,导轨一端连接阻值为R的电阻。在导轨上垂直导轨放一长度等于导轨间距L、质量为m的金属棒,其电阻为r,金属棒与金属导轨接触良好。导体棒水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,经过时间t后开始匀速运动,金属导轨的电阻不计。求:
(1)导体棒匀速运动时回路中电流大小。
(2)导体棒匀速运动的速度大小以及在时间t内通过回路的电量。
高三物理简答题简单题查看答案及解析
如图所示,光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨足够长,电阻不计,两轨间距为L,其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,一质量为m的金属棒,放置在导轨上,其电阻为r,某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点,金属棒从静止开始做匀加速直线运动,已知加速度大小为a,金属棒始终与导轨接触良好。
(1)从力F作用开始计时,请推导F与时间t关系式;
(2)F作用时间后撤去,求金属棒能继续滑行的距离S。
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析