(16分)如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨水平距离l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=5Ω的电阻,在x ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=5T。一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求:
(1)从进入磁场到速度减为零的过程中通过电阻R的电荷量;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
高二物理解答题困难题
(16分)如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨水平距离l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=5Ω的电阻,在x ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=5T。一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求:
(1)从进入磁场到速度减为零的过程中通过电阻R的电荷量;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
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如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x≥0处有与水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好,求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小、方向和运动的时间.
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如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l =0.2m,在导轨的一端接有阻值为R = 0.5Ω的电阻,在X ≥ 0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B = 0.5T。一质量为m = 0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进人磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力 F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a = 2m/s2,方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好,求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F的大小和方向;
(3)保持其他条件不变,而初速度v0取不同值,求开始时F方向与初速度v0取值关系
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(10分)如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.2米,在导轨的一端接有阻值为R=0.5欧的电阻,在0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T,一质量为m=0.1千克的金属杆垂直放置在导轨上,并以v0=2米/秒的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2米/秒2、方向与初速度方向相反,设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好,求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
(3)保持其它条件不变,而初速度v0取不同值,求开始时F的方向与初速度v0取值的关系。
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如图所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.5m.在导轨的一端接有阻值为0.8Ω的电阻R,在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T.一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上,金属直杆的电阻是r=0.2Ω,其他电阻忽略不计,金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场,同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用,在x=6m处速度达到稳定.求:
(1)金属直杆达到的稳定速度v1是多大?
(2)从金属直杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多大?通过R的电量是多大?
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如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距 L=0.2m,一端通过导 线与阻值为 R=10Ω 的电阻连接;导轨上放一质量为 m=0.5kg 的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽 略不计,整个装置处于竖直向上的大小为 B=5T 的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力 F 作用在金 属杆上,金属杆运动的 v-t 图象如图乙所示。(取重力加速度 g=10m/s2)求:.
(1)t=5s 时拉力的大小.
(2)t=5s 时电路的发热功率.
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(10分)如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B=0.5T的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)求:
(1)t=10s时拉力的大小.
(2)t=10s时电路的发热功率.
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如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B=0.5T的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)求:
(1)t=10s时拉力的大小.(2)t=10s时电路的发热功率.
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如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计,整个装置处于竖直向上的大小为B=0.5T的匀强磁场中。现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示。(g=10m/s2)求:
(1)t=10s时拉力的大小及电路的发热功率;
(2)在0~10s内,通过电阻R的电量。
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如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计,整个装置处于竖直向上的大小为B=0.5T的匀强磁场中。现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示。(g=10m/s2)求:
(1)t=10s时拉力的大小及电路的发热功率;
(2)在0~10s内,通过电阻R的电量。
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