如图甲所示,两竖直同定的光滑导轨AC、A'C'间距为L,上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场,其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示(其中B0、t0均为已知量),A、a两点间的高度差为2gt0(其中g为重力加速度),矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L,阻值为R的金属棒从ab处在t=0时刻由静止释放,金属棒在t=t0时刻到达cd处,此后的一段时间内做匀速直线运动,金属棒在t=4t0时刻到达CC'处,且此时金属棒的速度大小为kgt0(k为常数)。金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,空气阻力不计。求:
(1)金属棒到达cd处时的速度大小v以及a、d两点间的高度差h;
(2)金属棒的质量m;
(3)在0-4t0时间内,回路中产生的焦耳热Q以及d、C两点的高度差H。
高三物理解答题中等难度题
如图甲所示,两竖直同定的光滑导轨AC、A'C'间距为L,上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场,其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示(其中B0、t0均为已知量),A、a两点间的高度差为2gt0(其中g为重力加速度),矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L,阻值为R的金属棒从ab处在t=0时刻由静止释放,金属棒在t=t0时刻到达cd处,此后的一段时间内做匀速直线运动,金属棒在t=4t0时刻到达CC'处,且此时金属棒的速度大小为kgt0(k为常数)。金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,空气阻力不计。求:
(1)金属棒到达cd处时的速度大小v以及a、d两点间的高度差h;
(2)金属棒的质量m;
(3)在0-4t0时间内,回路中产生的焦耳热Q以及d、C两点的高度差H。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,竖直平面内有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,两导轨间距d=0.5 m,上端通过导线与阻值为R=2 Ω的电阻连接,下端通过导线与阻值为RL=4 Ω的小灯泡L连接,在CDFE矩形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,CE长为2 m.在t=0时,电阻也为R=2 Ω的金属棒以某一初速度从AB位置紧贴导轨向下运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度始终没有发生变化,g取10 m/s2.求:
(1)通过小灯泡的电流大小;
(2)金属棒的质量;
(3)t=0.25 s时金属棒两端的电势差.
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,两竖直放置的平行光滑金属导轨相距L1,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.在导轨的上端连接一个阻值为R的电阻,导轨的上端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计.现使导体棒由静止开始向下运动.已知金属棒穿过任何一段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同.求:
(1)金属棒刚进入磁场区域时流过电阻R的电流I ;
(2)金属棒穿过n个有界匀强磁场过程中通过电阻R的电荷量q ;
(3)金属棒从开始运动到穿过全部磁场区域的过程中,电阻R上产生的焦耳热QR .
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,间距为L,其上端连接有阻值为R的电阻,装置区域有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。将一根水平金属棒从导轨M处以初速度v0向上抛出,经过时间到达最高处N,之后下落到P处后速度不再增加,P位于M下方H处。已知金属棒的质量为m,电阻也为R。金属棒在运动中始终保持水平且与导轨良好接触,忽略导轨电阻,重力加速度为g。求:
(1)金属棒下落到P处后的速度大小;
(2)金属棒运动过程中最大加速度;
(3)金属棒从N下落到P过程中产生的电能。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,间距为L,其上端连接有阻值为R的电阻和电容器C,装置区域有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,将一根水平金属棒ab开始下滑。已知金属棒ab的质量为m,电阻也为R。金属棒ab在运动中始终保持水平且与导轨良好接触,且通过金属棒ab的电流恒定不变,忽略导轨电阻,重力加速度为g。则下列说法正确的是
A. 金属棒ab做匀速运动,速度大小是
B. 金属棒ab做匀变速运动,加速度大小是
C. 电阻R的电功率
D. 若金属棒ab由静止下滑,开始时电容器所带电荷量为0,那么经过时间t,电容器的电量
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,间距为L,其上端连接有阻值为R的电阻和电容器C,装置区域有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。将一根水平金属棒ab开始下滑.已知金属棒ab的质量为m,电阻也为R.金属棒ab在运动中始终保持水平且与导轨良好接触,且通过金属棒ab的电流恒定不变,忽略导轨电阻,重力加速度为g.则下列说法正确的是
A. 因为通过金属棒ab的电流不变,所以金属棒ab做匀速运动,速度大小是
B. 尽管通过金属棒ab的电流不变,金属棒ab做匀变速运动,加速度大小是
C. 电阻R的电功率为
D. 若金属棒ab由静止下滑,开始时电容器所带电荷量为0,那么经过时间t,电容器两端电量
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图甲所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,在t=0时,一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流大小
(2)恒力F的大小
(3)4s末金属棒的速度大小
(4)金属棒的质量
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R =2 的电阻连接,右端通过导线与阻值RL =4 的小灯泡L连接.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l =2 m,有一阻值r =2 的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处(恰好不在磁场中).CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流.
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R =2 W的电阻连接,右端通过导线与阻值RL =4 W的小灯泡L连接。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长="2" m,有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处。CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示。在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流。
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。
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如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R =2 W的电阻连接,右端通过导线与阻值RL =4 W的小灯泡L连接.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l =2 m,有一阻值r =2 W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图22乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流.
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
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