如图所示,两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ=37°,两导轨之间相距为L=1m,两导轨M、P间接入电阻R=1Ω,导轨电阻不计。在abdc区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的匀强磁场Ⅰ,磁感应强度为B1=2T,磁场的宽度x1=3m,在cd连线以下的区域有一个方向也垂直于两导轨平面向下的匀强磁场Ⅱ,磁感应强度为B2=1T。一个质量为m=1kg的金属棒垂直放在金属导轨上,与导轨接触良好,金属棒的电阻r=1Ω。若将金属棒在离ab连线上端x0处自由释放,则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动。金属棒进入磁场Ⅱ后,经过ef时刚好达到平衡状态,cd与ef之间的距离x2=9m。重力加速度g取10m/s2,sin37º=0.6,求金属棒:
(1)在磁场Ⅰ区域内速度v1的大小;
(2)从开始运动到在磁场Ⅱ中达到平衡状态这一过程中整个电路产生的热量;
(3)从开始运动到在磁场Ⅱ中达到平衡状态所经过的时间。
高三物理解答题困难题
如图所示,两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ=30°,两导轨之间的距离为L=1m,两导轨M、P之间接入电阻R=0.2Ω,导轨电阻不计,在abcd区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ,磁感应强度B0=1T.磁场的宽度x1=1m,在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向下的磁场Ⅱ,磁感应强度B1=0.5T.一个质量为m=1kg的金属棒垂直放在金属导轨上,与导轨接触良好,金属棒的电阻r=0.2Ω,若金属棒在离ab连线上端x0处自由释放,则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动。金属棒进入磁场Ⅱ后,经过ef时系统达到稳定状态,cd与ef之间的距离x2=8m.(g取10m/s2)
(1)求金属棒从开始静止到磁场Ⅱ中达到稳定状态这段时间中电阻R产生的热量.
(2)求金属棒从开始静止到在磁场Ⅱ中达到稳定状态所经过的时间.
高三物理计算题困难题查看答案及解析
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如图所示,两平行导轨间距L=0.1m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度B=0.5T,水平部分没有磁场.金属棒ab质量m=0.005kg,电阻r=0.02Ω,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨,电阻R=0.08Ω,其余电阻不计,当金属棒从斜面上离地高h=1.0m以上任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m.(取g=10m/s2)求:
(1)棒在斜面上的最大速度为多少?
(2)水平面的动摩擦因数;
(3)从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量.
高三物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,两平行且无限长光滑金属导轨 MN、PQ竖直放置,两导轨之间的距离为 L=1m,两导轨 M 、 P之间接入电阻 R =0.2Ω,导轨电阻不计,在 a b c d区域内有一个方向垂直于两导轨平面向里的磁场Ⅰ, 磁感应强度 B1=1T.磁场的宽度 x1=1m,在 c d连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向里的磁场 Ⅱ.一个质量为 m=0.5kg 的金属棒垂直放在金属导轨上,与导轨接触良好,金属棒的电阻 r=0.2Ω, 若金属棒紧贴 a b连线处自由释放,金属棒刚出磁场Ⅰ时恰好做匀速直线运动。金属棒进入磁场Ⅱ后, 经过 t =1.8s 到达 ef时系统处于稳定状态,cd与 e f之间的距离 x=10m.(g取 10m/s2)
(1)金属棒刚出磁场Ⅰ时的速度大小;
(2)金属棒穿过磁场Ⅰ这段时间内电阻 R产生的热量;
(3)磁场Ⅱ磁感应强度 B2 大小
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如图所示,两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ竖直放置,两导轨之间的距离为L=1m,两导轨M、P之间接入电阻R=0.2Ω,导轨电阻不计,在abcd区域内有一个方向垂直于两导轨平面向里的磁场Ⅰ,磁感应强度B0=1T.磁场的宽度x1=1m,在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向里的磁场Ⅱ,磁感应强度B1=0.5T.一个质量为m=1kg的金属棒垂直放在金属导轨上,与导轨接触良好,金属棒的电阻r=0.2Ω,若金属棒在离ab连线上端x0处自由释放,则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动.金属棒进入磁场Ⅱ后,经过ef时系统达到稳定状态,cd与ef之间的距离x2=15m.(g取10m/s2)
(1)金属棒进入磁场Ⅰ时的速度大小
(2)金属棒从开始静止到磁场Ⅱ中达到稳定状态这段时间中电阻R产生的热量.
(3)求金属棒从开始静止到在磁场Ⅱ中达到稳定状态所经过的时间.
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如图甲所示,一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L=1.0 m,NQ两端连接阻值R=1.0 Ω的电阻,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,导轨平面与水平面间的夹角θ=300。一质量m=0.20 kg,阻值r=0.50 Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60 kg的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示,已知金属棒在0~0.3 s内通过的电量是0.3~0.6 s内通过电量的,g=10 m/s2,求:
(1)0~0.3 s内棒通过的位移;
(2)金属棒在0~0.6 s内产生的热量。
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(18分)如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计。磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为d=0.5m,定值电阻为R2=3Ω,现闭合开关S并将金属棒由静止释放,取g=10m/s2,求:
(1)金属棒下滑的最大速度为多大?
(2)当金属棒下滑达到稳定状态时,整个电路消耗的电功率P为多少?
(3)当金属棒稳定匀速下滑时,在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=3T,在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为m2=3×10-4kg、所带电荷量为q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间,该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出,初速度v应满足什么条件?
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如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计。磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为d=0.5m,定值电阻为R2=3Ω,现闭合开关S并将金属棒由静止释放,取g=10m/s2,求:
(1)金属棒下滑的最大速度为多大?
(2)当金属棒下滑达到稳定状态时,整个电路消耗的电功率P为多少?
(3)当金属棒稳定下滑时,在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=3T,在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为m2=3×10-4kg、所带电荷量为q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间,该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出,初速度v应满足什么条件?
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