如图所示(俯视图),位于同一水平面内的两根固定金属导轨、,电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、完全相同的铜棒、放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿方向做匀速直线运动,始终与两导轨接触良好,且始终与导轨垂直,不计一切摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.回路中有顺时针方向的感应电流
B.回路中的感应电动势不变
C.回路中的感应电流不变
D.回路中的热功率不断减小
高三物理多选题中等难度题
如图所示,位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN、M′N′,电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab、cd放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动,运动过程中始终与两导轨接触良好,且始终与导轨MN垂直,不计一切摩擦,则下列说法正确的是
A. 回路中有顺时针方向的感应电流
B. 回路中的感应电流不断减小
C. 回路中的热功率不断增大
D. 两棒所受安培力的合力不断减小
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN、M′N′,电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab、cd放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动,运动过程中始终与两导轨接触良好,且始终与导轨MN垂直,不计一切摩擦,则下列说法正确的是
A. 回路中有顺时针方向的感应电流
B. 回路中的感应电流不断减小
C. 回路中的热功率不断增大
D. 两棒所受安培力的合力不断减小
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN、M′N′,电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab、cd放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动,运动过程中始终与两导轨接触良好,且始终与导轨MN垂直,不计一切摩擦,则下列说法正确的是
A. 回路中有顺时针方向的感应电流
B. 回路中的感应电流不断减小
C. 回路中的热功率不断增大
D. 两棒所受安培力的合力不断减小
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN、M′N′,电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab、cd放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动,运动过程中始终与两导轨接触良好,且始终与导轨MN垂直,不计一切摩擦,则下列说法正确的是
A. 回路中有顺时针方向的感应电流
B. 回路中的感应电流不断减小
C. 回路中的热功率不断增大
D. 两棒所受安培力的合力不断减小
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示(俯视图),位于同一水平面内的两根固定金属导轨、,电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、完全相同的铜棒、放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿方向做匀速直线运动,始终与两导轨接触良好,且始终与导轨垂直,不计一切摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.回路中有顺时针方向的感应电流
B.回路中的感应电动势不变
C.回路中的感应电流不变
D.回路中的热功率不断减小
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示(俯视),MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨.两导轨间距为L=0.2m,其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1=5.0T。导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40,阻值为R2=0.10的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C紧靠着带小孔a(只能容一个粒子通过)的固定绝缘弹性圆筒。圆筒内壁光滑,筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2,O是圆筒的圆心,圆筒的内半径为r=0.40m。
(1)用一个大小恒为10N,平行于MN水平向左的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动求:当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小;
(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠极板且正对a孔的D处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器C加速后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。已知粒子的比荷q/m=5×107(C/kg),该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失,不计粒子重力和空气阻力,则磁感应强度B2 多大(结果允许含有三角函数式)。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示(俯视),MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨.两导轨间距为L=0.2m,其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1=5.0T.导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40Ω,阻值为R2=0.10Ω的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触.两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连.电容器C紧靠准直装置b,b紧挨着带小孔a(只能容一个粒子通过)的固定绝缘弹性圆筒.圆筒壁光滑,筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2,O是圆筒的圆心,圆筒的内半径r=0.40m.
(1)用一个方向平行于MN水平向左且功率恒定为P=80W的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动.已知杆受到的摩擦阻力大小恒为Ff=6N,求:当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及电阻R1消耗的电功率?
(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠极板的D处的一个带正电的粒子经C加速、b准直后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒.已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失,不计粒子的初速度、重力和空气阻力,粒子的荷质比q/m=5×107(C/kg),则磁感应强度B2 多大(结果允许含有三角函数式)?
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示(俯视),MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨。两导轨间距为L=0.2 m,其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B1=5.0 T。导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40 Ω,阻值为R2=0.10 Ω的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极板相连。电容器C紧靠准直装置b,b紧挨着带小孔a(只能容一个粒子通过)的固定绝缘弹性圆筒,圆筒壁光滑,筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B2,O是圆筒的圆心,圆筒的内半径r=0.40 m。
(1)用一个方向平行于MN水平向左且功率恒定为P=80 W的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动。已知杆受到的摩擦阻力大小恒为Ff=6 N,求:当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及电阻R1消耗的电功率?
(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠极板的D处的一个带正电的粒子经C加速、b准直后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞四次恰好又从小孔a射出圆筒。已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电荷量和能量都不损失,不计粒子的初速度、重力和空气阻力,粒子的比荷q/m=5×107 C/kg,则磁感应强度B2多大(结果用含有正切形式的三角函数式表达)?
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,固定于同一水平面内的光滑、平行长直金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接有定值电阻。粗细和材质均匀的金属杆MN在与其垂直的水平恒力作用下,在导轨上匀速向右运动;金属杆MN始终与导线框形成闭合电路,其长度恰好等于平行轨道的间距,导轨电阻不计。
(1)已知匀强磁场的磁感强度为B,金属杆MN的长度为L,速度为v。
a.请通过法拉第电磁感应定律推导证明,金属杆MN切割磁感线产生的电动势。
b.请结合电源电动势定义式推导证明,金属杆MN切割磁感线产生的电动势。
(2)已知定值电阻的阻值为R,金属杆MN的电阻为r,水平恒力为F,某段时间内,金属杆MN向右运动距离为x。
a.请结合能量守恒定律,求这段时间内金属杆MN上产生的热量Q;
b.经典物理学认为,在金属导体中,定向移动的自由电子频繁地与金属离子发生碰撞,把定向移动的动能不断传递给金属离子,使金属离子的热振动加剧,因而导体的温度升高。在考虑大量自由电子的统计结果时,电子与金属离子的碰撞结果可视为导体对电子有连续的阻力。
展开你想象的翅膀,给出一个合理的自由电子的运动模型,并在此基础上求这段时间内金属杆MN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