如图所示,竖直放置的光滑金属导轨水平间距为L,导轨下端接有阻值为R 的电阻。质量为m、电阻为r的金属细杆ab与竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连,弹簧上端固定。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。现使细杆从弹簧处于原长位置由静止释放,向下运动距离为h时达到最大速度vm, 此时弹簧具有的弹性势能为Ep。导轨电阻忽略不计,细杆与导轨接触良好,重力加速度为g,求:
(1)细杆达到最大速度m时,通过R的电流大小I;
(2)细杆达到最大速度vm时,弹簧的弹力大小F;
(3)上述过程中,R上产生的焦耳热Q。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,除电阻R外其余电阻不计,导轨所在平面与一匀强磁场垂直,静止时金属棒位于A处,此时弹簧的伸长量为△l.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A.释放瞬间金属棒的加速度小于g
B.电阻R中电流最大时,金属棒在A处下方的某个位置
C.金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg
D.从释放到金属棒最后静止的过程中,电阻R上产生的热量为mg△l
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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m,电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒与导轨接触良好,导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直,如图所示。除金属棒和电阻R外,其余电阻不计。现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放,则:
A.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为b→a
B.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为
D.金属棒的速度为v时,金属棒两端的电势差为
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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R 的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。则
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时.所受的安培力大小为F =
D.电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一根上端固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.若弹簧弹力为F时,金属棒获得最大速度 ,则
D.最终电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则
A. 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B. 金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C. 金属棒的速度为v时,所受的按培力大小为F=
D. 电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则 ( )
A.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
B.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为F=
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻,将质量为m的金属棒悬挂在一根固定的轻弹簧的下端,金属棒与导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R外,其余电阻不计,现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则
A.释放瞬间金属棒的加速度的值小于重力加速度g的大小
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时,它所受的安培力的大小为F=B2L2v/R
D.在金属棒运动的整个过程中,电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量
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