如图所示,两光滑平行导轨竖直放置,导轨间距为L。把质量为m,长度为L的导体棒置于导轨顶端,用螺栓挡住导体棒防止其下滑,导体棒处于水平。导轨底端接有已充电的电容器,电容器左侧极板带正电荷。闭合电键,导体棒离开导轨向上运动,经测得从闭合电键到导体棒上升到最高点所用时间为t。假设闭合电键后,电容器所带电荷量全部放出,导体棒上升过程一直保持水平。整个空间处于垂直导轨平面的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g。求:
(1)判断磁场的方向并简述理由;
(2)电容器所带电荷量q。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,两光滑平行导轨竖直放置,导轨间距为L。把质量为m,长度为L的导体棒置于导轨顶端,用螺栓挡住导体棒防止其下滑,导体棒处于水平。导轨底端接有已充电的电容器,电容器左侧极板带正电荷。闭合电键,导体棒离开导轨向上运动,经测得从闭合电键到导体棒上升到最高点所用时间为t。假设闭合电键后,电容器所带电荷量全部放出,导体棒上升过程一直保持水平。整个空间处于垂直导轨平面的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g。求:
(1)判断磁场的方向并简述理由;
(2)电容器所带电荷量q。
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如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L,左端接有阻值R的电阻,一质量m、长度L的金属棒MN放置在导轨上,棒的电阻为r,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做加速运动,保持外力的功率为P不变,经过时间t导体棒最终做匀速运动。求:
(1)导体棒匀速运动时的速度是多少?
(2)t时间内回路中产生的焦耳热是多少?
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如图,间距为L的足够长光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,虚线MN右侧区域存在磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场。质量均为m、长度均为L、电阻均为R的导体棒a、b,垂直导轨放置且保持与导轨接触良好。开始导体棒b静止于与MN相距为v0处,导体棒a以水平速度v0从MN处进入磁场。不计导轨电阻,忽略因电流变化产生的电磁辐射,运动过程中导体棒a、b没有发生碰撞。求
(1)导体棒b中产生的内能;
(2)导体棒a、b间的最小距离。
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如图所示,两光滑平行金属导轨固定在倾角为θ的同一斜面内,间距为l,其下端有内阻为r的电源,整个装置处在垂直导轨平面向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上,接触良好,且保持静止状态。不计导轨电阻。已知重力加速度为g。求:
(1)导体棒所受安培力F的大小和方向;
(2)电源的电动势E。
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度,一端连接的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度.导体棒放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好.导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度.求:
()感应电动势和感应电流;
()在时间内,拉力的冲量的大小;
()若将换为电阻的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压.
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如图甲所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,有一竖直放置的光滑的平行金属导轨,导轨足够长,导轨平面与磁场垂直,导轨间距为L,顶端接有阻值为R的电阻。将一根金属棒从导轨上的M处由静止释放。已知棒的长度为L,质量为m,电阻为r。金属棒始终在磁场中运动,处于水平且与导轨接触良好,忽略导轨的电阻。重力加速度为g。
a.分析金属棒的运动情况,并求出运动过程的最大速度vm和整个电路产生的最大电热功率Pm
b.若导体棒下落时间为t时,其速度为vt(vt<vm),求其下落高度h。
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,水平固定的平行光滑金属导轨(电阻不计),间距为Z,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面的匀强磁场中,导轨左侧接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好的金属导体棒垂直导轨放置,导体棒的质量为m、阻值为r。导体棒在平行于轨道平面且与导体棒垂直的恒力F的作用下由静止开始向右运动。当位移为x时,导体棒的速度为v,求:
(1)此过程中电阻R上产生的热量;
(2)F作用的时间。
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=5T。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=0.6 m/s。求:
(1)感应电动势E和感应电流I;
(2)在0.2s时间内,拉力的冲量IF的大小;
(3)若将MN换为电阻r =0.5Ω的导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压U。
高三物理解答题简单题查看答案及解析
(16分)如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m一端连接R=1的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。求:
(1)感应电动势E和感应电流I;
(2)在0.1s时间内,拉力的冲量的大小;
(3)若将MN换为电阻r=1的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U。
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