如图所示，质量M=1kg的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分嵌有cd和ef两个...

如图所示，质量M=1kg的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分嵌有cd和ef两个光滑半圆形导轨，c与e端由导线连接，一质量m=lkg的导体棒自ce端的正上方h=2m处平行ce由静止下落，并恰好从ce端进入凹槽，整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中，导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度B=0.5T，导轨的间距与导体棒的长度均为L=0.5m，导轨的半径r=0.5m，导体棒的电阻R=1Ω，其余电阻均不计，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。

(1)求导体棒刚进入凹槽时的速度大小；

(2)求导体棒从开始下落到最终静止的过程中系统产生的热量；

(3)若导体棒从开始下落到第一次通过导轨最低点的过程中产生的热量为16J，求导体棒第一次通过最低点时回路中的电功率。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，质量为的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分放有和两个光滑圆形导轨，与端由导线连接，一质量为的导体棒自端的正上方处平行端进入凹槽，整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中，导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。已知磁场的磁感应强度，导轨的间距与导体棒的长度均为，导轨的半径，导体棒的电阻，其余电阻均不计，重力加速度，不计空气阻力。

（1）求导体棒刚进入凹槽时速度和所受安培力的大小；

（2）求导体棒从开始下落到最终静止的过程中克服安培力做的功；

（3）若导体棒从开始下落到第一次通过导轨最低点的过程中产生的热量为，求导体棒第一次通过最低点时回路中的电功率。

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一半径为R的绝缘半圆形凹槽固定放置在水平面上，内壁光滑，AB为水平直径，C为凹槽最低点。在圆心O处固定一所带电荷量为+Q的点电荷，现将质量为m电荷量为+q的带电小球从凹槽的A端由静止释放，小球沿凹槽内壁运动。则

A. 从A到C的过程中，静电力对小球做的功为mgR

B. 小球在运动过程中电势能保持不变

C. 点电荷+Q在A、C两点产生的电场强度相等

D. 小球运动到C处时对凹槽的压力大小为mg+

高三物理单选题简单题查看答案及解析

在粗糙的水平面上有一质量为M的半圆形绝缘凹槽，槽与水平面接触部分粗糙，圆弧表面光滑。四分之一圆弧处有一带正电小球A，底部固定一个带正电小球B，两球质量都为m。一开始整个装置保持静止，后因小球A缓慢漏电而使其沿圆弧逐渐靠近小球B。在靠近过程中，忽略小球A质量的变化，下列说法正确的是

A. 凹槽受到地面的摩擦力变大

B. 凹槽受到地面的支持力不变

C. A球受到的支持力变大

D. A球受到的支持力大小不变

高三物理多选题中等难度题查看答案及解析

如图所示， 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨，导轨左端间接有阻值为=导线；导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距，电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域，离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求：

（1）金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小；

（2）金属棒滑过磁场区的过程中，导线中产生的热量。

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如图所示， 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨，导轨左端间接有阻值为=导线；导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距，电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域，离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求：

（1）金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小；

（2）金属棒滑过磁场区的过程中，导线中产生的热量。

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如图所示，半径为R＝ m的光滑的圆弧形凹槽固定放置在光滑的水平面上，凹槽的圆弧面与水平面在B点相切，另一条半径OC与竖直方向夹角为θ＝37°，C点是圆弧形凹槽的最高点，两个大小相同的小球P、Q质量分别为m1＝2 kg和m2＝1 kg，Q静止于B点，P放置于水平面上A点．给P施加一个F＝60 N的水平向右的瞬间作用力后P匀速运动，在B点与Q发生对心正碰，碰撞过程没有能量损失，碰后Q恰好能沿弧形凹槽经过最高点C，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos37°=0.8求：

(1)P碰前的速度大小v1和碰后的速度大小v2；

(2)力F的作用时间t.

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如图所示，粗糙水平面上放置有。一个滑块，质量为M，其内部带有一光滑的半圆形凹槽；一质量为m的小球在凹槽内部往复运动，滑块始终静止不动；在小球由静止开始从凹槽右端最高点滑向最低点的过程中，下列说法正确的是（    ）

A．地面对滑块的摩擦力方向向左          B．小球始终处于超重状态

C．地面对滑块的支持力大小等于（M+m）g D．小球重力的功率逐渐增大

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如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距L=1m，PM、QN部分水平放置在绝缘桌面上，半径a=0.4m的金属半圆导轨处在竖直平面内，两部分分别在M、N处相切，PQ左端与R=2Ω的电阻连接。一质量为m=1kg、电阻r=1Ω的金属棒放在导轨上的PQ处，始终与导轨垂直且接触良好。整个装置处于磁感应强度大小B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，g取10m/s2。

⑴若导体棒以v=3m/s在水平轨道上向右匀速运动，求导体棒受到的安培力的大小和方向；

⑵若导体棒恰好能通过轨道最高点CD处，求导体棒通过CD处时电阻R上的电功率；

⑶若导体棒从MN处以3m/s的恒定速率沿着半圆轨道运动，产生交变电流，写出导体棒从MN运动到CD的过程中，产生的电流随时间变化的表达式（以导体棒在MN处为t=0时刻）及电阻R中产生的焦耳热。

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