如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B0,导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02 kg和mb=0.01 kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,若将b棒固定,开关S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10 m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。取g=10 m/s2。
(1)求拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,开关S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;
(3)若将a棒和b棒都固定,开关S断开,使磁感应强度从B0随时间均匀增加,经0.1 s后磁感应强度增大到2B0时,a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离。
高二物理解答题困难题
如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小B0=0.40T,两导轨间距L=1.0m,导轨上端连接一阻值R=2.0Ω的电阻和开关S,两金属棒a和b接入电路的电阻都为R=2.0Ω,质量分别为ma=0.040kg和mb=0.020kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,若将b棒固定,开关S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。不计导轨电阻,取g=10m/s2。
(1)求a棒向上匀速运动的速度v1和拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,开关S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;
(3)若将a棒和b棒都固定,开关S断开,使磁感应强度从B0=0.40T随时间均匀增加,经△t=0.10s后磁感应强度增大到B=0.60T时,a棒受到的安培力大小F1=0.15N,求两棒间的距离h。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨,间距 L= 0.5m,导轨上端接有电阻R= 1.0Ω,导轨电阻忽略不计。空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场,磁感应强度大小B= 0.40T,方向垂直于金属导轨平面向外。质量m= 0.02kg、电阻不计的金属杆MN,从静止开始沿着金属导轨下滑,下落一定高度后以v0=2.5m/s的速度进入匀强磁场中,在磁场下落过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)金属杆刚进入磁场时的感应电流大小及方向;
(2)金属杆运动的最大速度;
(3)金属杆进入磁场区域后,下落h= 0.2m的过程中流过金属杆的电量。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B0,导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02 kg和mb=0.01 kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,若将b棒固定,开关S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10 m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。取g=10 m/s2。
(1)求拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,开关S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;
(3)若将a棒和b棒都固定,开关S断开,使磁感应强度从B0随时间均匀增加,经0.1 s后磁感应强度增大到2B0时,a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B0,导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02 kg和mb=0.01 kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,若将b棒固定,开关S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10 m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。取g=10 m/s2。
(1)求拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,开关S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;
(3)若将a棒和b棒都固定,开关S断开,使磁感应强度从B0随时间均匀增加,经0.1 s后磁感应强度增大到2B0时,a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨,间距为l=0.5m,导轨上端接有电阻R=1.0Ω,导轨电阻忽略不计.空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.40T,方向垂直于金属导轨平面向外.质量为m=0.02kg、电阻不计的金属杆MN,从静止开始沿着金属导轨下滑,下落一定高度后以v0=2.5m/s的速度进入匀强磁场中,在磁场下落过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好.已知重力加速度为g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)金属杆刚进入磁场区域时的感应电流大小及方向;
(2)金属杆刚进入磁场区域时的加速度;
(3)若金属杆进入磁场区域后又下落h= 0.2m,接着以v匀速运动,求v大小及这0.2m内流过金属杆的电量。
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2。
(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。求拉力F的大小。
(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2。
(3)若将a棒和b棒都固定,电键K断开,使磁感强度从B0随时间均匀增加,经0.1s后磁感强度增大到2B0时a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图9所示,足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,间距为L=0.5 m ,一匀强磁场磁感应强度B=0.2 T垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.40 Ω的电阻,质量为m=0.01 kg、电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,经过一段时间金属棒达到稳定状态,这段时间内通过R的电荷量为0.3 C,则在这一过程中(g=10 m/s2)( )
A. 安培力最大值为0.05 N B. 这段时间内下降的高度1.2 m
C. 重力最大功率为0.1 W D. 电阻产生的焦耳热为0.04 J
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图9所示,足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,间距为L=0.5 m ,一匀强磁场磁感应强度B=0.2 T垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.40 Ω的电阻,质量为m=0.01 kg、电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,经过一段时间金属棒达到稳定状态,这段时间内通过R的电荷量为0.3 C,则在这一过程中(g=10 m/s2)( )
A. 安培力最大值为0.05 N B. 这段时间内下降的高度1.2 m
C. 重力最大功率为0.1 W D. 电阻产生的焦耳热为0.04 J
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图16所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上,导轨电阻不计,现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离,其下滑距离与时间的关系如下表所示。(g=10m/s2)
时 间t(s) | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | 0.70 |
下滑距离h(m) | 0 | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.20 | 1.70 | 2.20 | 2.70 |
求:(1)在前0. 4s的时间内,金属棒ab电动势的平均值;
(2)金属棒的质量m;
(3)在前0.7s的时间内,电阻R上产生的热量QR 。
高二物理计算题极难题查看答案及解析
时 间t/s | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | |
下滑距离h/m | 0.18 | 0.60 | 1.20 | 1.95 | 2.80 | 3.80 | 4.80 | 5.80 | 6.80 |
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析