如图,在金属导轨MNC和PQD中,MN与PQ平行且间距为L=1 m,MNQP所在平面与水平面夹角α=37°.N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值R=10 Ω的电阻.光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角均为θ=53°.ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合.ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.金属棒ab和ef质量均为m=0.5 kg,长均为L=1 m.空间有竖直方向、磁感应强度B=2 T的匀强磁场(图中未画出).两金属棒与导轨保持良好接触,ef棒的阻值R=10 Ω,不计所有导轨和ab棒的电阻.假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.忽略感应电流产生的磁场.若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v1=1 m/s在水平导轨上向右匀速运动,且运动过程中ef棒始终静止(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)求金属棒ab运动到x=0.3 m处时,经过ab棒的电流大小;
(2)推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2 m/s在水平导轨上向右匀速运动,在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止.求此状态下磁感应强度B的最大值(此问结果可只保留一位有效数字).
高三物理解答题困难题
如图,在金属导轨MNC和PQD中,MN与PQ平行且间距为L=1 m,MNQP所在平面与水平面夹角α=37°.N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值R=10 Ω的电阻.光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角均为θ=53°.ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合.ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.金属棒ab和ef质量均为m=0.5 kg,长均为L=1 m.空间有竖直方向、磁感应强度B=2 T的匀强磁场(图中未画出).两金属棒与导轨保持良好接触,ef棒的阻值R=10 Ω,不计所有导轨和ab棒的电阻.假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.忽略感应电流产生的磁场.若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v1=1 m/s在水平导轨上向右匀速运动,且运动过程中ef棒始终静止(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)求金属棒ab运动到x=0.3 m处时,经过ab棒的电流大小;
(2)推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2 m/s在水平导轨上向右匀速运动,在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止.求此状态下磁感应强度B的最大值(此问结果可只保留一位有效数字).
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图,在金属导轨MNC和PQD中,MN与PQ平行且间距为L=1 m,MNQP所在平面与水平面夹角α=37°.N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值R=10 Ω的电阻.光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角均为θ=53°.ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合.ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.金属棒ab和ef质量均为m=0.5 kg,长均为L=1 m.空间有竖直方向、磁感应强度B=2 T的匀强磁场(图中未画出).两金属棒与导轨保持良好接触,ef棒的阻值R=10 Ω,不计所有导轨和ab棒的电阻.假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.忽略感应电流产生的磁场.若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v1=1 m/s在水平导轨上向右匀速运动,且运动过程中ef棒始终静止(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)求金属棒ab运动到x=0.3 m处时,经过ab棒的电流大小;
(2)推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2 m/s在水平导轨上向右匀速运动,在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止.求此状态下磁感应强度B的最大值(此问结果可只保留一位有效数字).
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图,在金属导轨MNC和PQD中,MN与PQ平行且间距为L=1m,MNQP所在平面与水平面夹角α=370。N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值R=10Ω的电阻。光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角均为θ=530。ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合。ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。金属棒ab和ef质量均为m=0.5kg,长均为L=1m。空间有竖直方向、磁感应强度B=2T的匀强磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触,ef棒的阻值R=10Ω,不计所有导轨和ab棒的电阻。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。忽略感应电流产生的磁场。若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v1=1m/s在水平导轨上向右匀速运动,且运动过程中ef棒始终静止。
(1)求金属棒ab运动到x=0.3m处时,经过ab棒的电流大小;
(2)推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2m/s在水平导轨上向右匀速运动,在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下磁感应强度B的最大值及方向。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
(18分) 如图所示,金属导轨MNC和PQD,MN与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为α,N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m,长均为L,ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合;ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ(μ较小),由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻,ef棒的阻值为R,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为g。
(1)若磁感应强度大小为B,给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止,ef棒始终静止,求此过程ef棒上产生的热量;
(2)在(1)问过程中,ab棒滑行距离为d,求通过ab棒某横截面的电荷量;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动,并在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
(18分) 如图所示,金属导轨MNC和PQD,MN与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为α,N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m,长均为L,ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合;ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ(μ较小),由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻,ef棒的阻值为R,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为g。
(1)若磁感应强度大小为B,给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止,ef棒始终静止,求此过程ef棒上产生的热量;
(2)在(1)问过程中,ab棒滑行距离为d,求通过ab棒某横截面的电荷量;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动,并在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,金属导轨MNC和PQD,MN与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为α,N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角都为锐角θ.均匀金属棒ab和ef质量均为m,长均为L,ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合;ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ(μ较小).由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出).两金属棒与导轨保持良好接触,不计所有导轨和ab棒的电阻,ef棒的阻值为R,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为g.
(1)若磁感应强度大小为B,给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止,ef棒始终静止,求此过程ef棒上产生的热量;
(2)在(1)问过程中,ab棒滑行距离为d,求通过ab棒某横截面的电量;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动,并在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止.求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离.(提示:)
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,金属导轨MNC和PQD,MN与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为α,N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角都为锐角θ.均匀金属棒ab和ef质量均为m,长均为L,ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合;ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ(μ较小).由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出).两金属棒与导轨保持良好接触,不计所有导轨和ab棒的电阻,ef棒的阻值为R,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为g.
(1)若磁感应强度大小为B,给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止,ef棒始终静止,求此过程ef棒上产生的热量;
(2)在(1)问过程中,ab棒滑行距离为d,求通过ab棒某横截面的电量;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动,并在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止.求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离.(提示:)
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示足够长的金属导轨MNC和PQD平行且间距为L,所在平面与水平面夹角分别为α=37°和β=53°导轨两侧空间均有垂直导轨平面向下的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B。均匀金属棒ab和ef质量均为m,长均为L,电阻均为R。运动过程中,两金属棒与导轨保持良好接触始终垂直于导轨,金属棒ef与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,金属棒ab光滑。导轨电阻不计重力加速度大小为g,sin37°=0.6,co837°=0.8。
(1)若将棒ab锁定,静止释放棒ef,求棒ef最终运动的速度v1;
(2)若棒ef经过时间t达到第(1)问中的速度v1,求此过程中棒ef下滑的距离x;
(3)若两金属棒均光滑,同时由静止释放,试在同一图中定性画出两棒运动的v-t图线。(ab棒取沿轨道向上运动为正方向,ef棒取沿轨道向下运动为正方向)
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如图所示,有金属导轨MNC和PQD,NC与QD平行、MN与PQ平行,且间距均为L,PQ与水平面夹角为θ,QD水平 ,N、Q连线与MN、NC均垂直。均匀金属棒ab和ef质量均为m,电阻均为R,ef棒垂直放在倾斜导轨上,由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止,且处在垂直倾斜导轨平面向下、磁感应强度大小为B0的匀强磁场中。以Q为原点、Q指向D方向为正方向的建立x轴,水平导轨处于方向竖直向下的磁场中,且磁场的磁感应强度大小为 (为常量)。s时ab棒位于水平导轨上与NQ重合,在水平外力F的作用下沿x轴正方向作速度为v的匀速运动。不计各导轨的电阻和一切摩擦阻力,两金属棒与导轨保持良好接触,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为g.试求:
(1)从s到ef棒刚好与小立柱1和2的弹力为零的时间内,ab棒运动的距离;
(2)当ef棒与小立柱1和2的弹力刚好为零时,立即撤去小立柱1和2,通过改变ab棒的速度使ef棒始终静止,则ab棒再移动距离过程中ef棒产生的焦耳热Q和通过ef棒某横截面的电量q.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
一平行金属导轨水平面内固定,导轨间距L=0.5m,导轨右端接有电阻RL=4小灯泡,导轨电阻不计,如图甲。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的磁场,MN、PQ间距d=3m,此区域磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示,垂直导轨跨接一质量m=1kg的金属杆,其电阻r=1,金属杆与导轨间的动摩擦因数为=0.2,在t=0时刻,给金属棒以速度v0=2m/s,同时施加一向右的外力F,使其从GH处向右运动,在0--2s内小灯发光亮度始终没变化,求:
(1)通过计算分析2s内金属杆的运动情况;
(2)计算2s内外力F的大小;
(3)计算2s内整个系统产生热量。
高三物理计算题简单题查看答案及解析