如图所示,足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L,倾斜置于匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上,断开开关S,将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放。经时间t,金属棒的速度大小为v1,此时闭合开关,最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m、电阻为r,其他电阻均不计,重力加速度为g。则下列说法正确的是
A. 导轨与水平面夹角α的正弦值为
B. 磁场的磁感应强度B的大小为
C. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒一定做加速度减小的加速运动
D. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒上产生的焦耳热为
高三物理多选题中等难度题
如图所示,足够长的平行光滑金属导轨MNPQ相距L倾斜置于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上,断开开关S.将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放,经时间t,金属棒的速度大小为v1,此时闭合开关,最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m,电阻为r,其它电阻均不计,重力加速度为g。
(1)求导轨与水平面夹角α的正弦值及磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若金属棒的速度从v1增至v2历时△t,求该过程中流经金属棒的电量。
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L,倾斜置于匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上,断开开关S,将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放。经时间t,金属棒的速度大小为v1,此时闭合开关,最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m、电阻为r,其他电阻均不计,重力加速度为g。则下列说法正确的是
A. 导轨与水平面夹角α的正弦值为
B. 磁场的磁感应强度B的大小为
C. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒一定做加速度减小的加速运动
D. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒上产生的焦耳热为
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L,倾斜置于匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上,断开开关S,将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放。经时间t,金属棒的速度大小为v1,此时闭合开关,最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m、电阻为r,其他电阻均不计,重力加速度为g。则下列说法正确的是
A. 导轨与水平面夹角α的正弦值为
B. 磁场的磁感应强度B的大小为
C. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒一定做加速度减小的加速运动
D. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒上产生的焦耳热为
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨MN.PQ相距L倾斜置于匀强磁场中.磁场方向垂直导轨平面向上,断开开关s,将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放.经时间t,金属棒的速度大小为v1,此时闭合开关,最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动.已知金属棒的质量为m,电阻为r,其它电阻均不计,重力加速度为g.
(1)求导轨与水平面夹角a的正弦值及磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若金属棒的速度从v0增至v2历时△t,求该过程中流经金属棒的电量.
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如图所示,足够长的平行关怀金属导轨MNPQ相距L倾斜置于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上,断开开关S.将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放,经时间t,金属棒的速度大小为v1,此时闭合开关,最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m,电阻为r,其它电阻均不计,重力加速度为g。
(1)求导轨与水平面夹角α的正弦值及磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若金属棒的速度从v1增至v2历时△t,求该过程中流经金属棒的电量。
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如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m,底端连接电阻R=2Ω,导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上,金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动,经过时间t1=2s通过距离x=1.5m,速度达到最大,这个过程中电压表示数U0=8.0V,电流表实数I0=0.6A,示数稳定,运动过程中金属棒始终与导轨垂直,细线始终与导轨平行且在同一平面内,电动机线圈内阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:
(1)细线对金属棒拉力的功率P多大?
(2)从静止开始运动的t1=2s时间内,电阻R上产生的热量QR是多大?
(3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN,使金属棒保持静止状态,金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化,外力F随着时间t的变化关系式?
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如图,固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长,间距L=1m,电阻不计。倾斜导轨的倾角θ=53º,并与R=2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1=R2=2Ω,cd棒质量m=1kg。ab与导轨间摩擦不计,cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让ab棒从导轨上某处由静止释放,当它滑至某一位置时,cd棒恰好开始滑动。
(1)求此时通过ab棒的电流;
(2)求导体棒cd消耗的热功率与ab棒克服安培力做功的功率之比;
(3)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,则ab棒质量应小于多少?
(4)假如cd棒与导轨间的动摩擦因数可以改变,则当动摩擦因数满足什么条件时,无论ab棒质量多大、从多高位置释放,cd棒始终不动?
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如图,固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长,间距L=1m,电阻不计。倾斜导轨的倾角θ=53º,并与R=2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1=R2=2Ω,ab棒、cd棒的质量分别是m1=2.5kg,m2=1kg。ab与导轨间摩擦不计,cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让ab棒从导轨上某处由静止释放,当它滑至某一位置时,cd棒恰好开始滑动。(cos53°=0.6,sin53°=0.8,g=10m/s2)
(1)求此时通过ab棒的电流大小及方向;
(2)若这段时间内电阻R产生的焦耳热Q=2J,求ab棒下滑的距离;
(3)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,则ab棒质量应小于多少?
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如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨PQ、MN倾斜固定,倾角为θ=30°,相距为L,导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与小球c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b棒也垂直导轨放置在导轨上,b刚好能静止。a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度为g。则
A. 小球c的质量为m
B. b棒放上导轨前a棒的加速度为0.5g
C. b棒放上导轨后a棒中电流大小是
D. b棒放上导轨后,小球c减少的重力势能等于回路消耗的电能
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如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨PQ、MN倾斜固定,倾角为θ=30°,相距为L,导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与小球c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b棒也垂直导轨放置在导轨上,b刚好能静止。a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度为g。则
A.小球c的质量为m
B.b棒放上导轨前a棒的加速度为0.5g
C.b棒放上导轨后a棒中电流大小是
D.b棒放上导轨后,小球c减少的重力势能等于回路消耗的电能
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