如图甲所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d=1m,倾角θ=37°,轨道顶端连有一阻值为R=2Ω的定值电阻,整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场,磁感应强度B的变化规律如图乙所示现用力将质量m=0.4kg,电阻产r=2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l=2m处,在4s时刻撤去外力,之后导体棒下滑距离x0=1.5m后达到最大速度,导体棒与导轨接触良好。求:
(1)0﹣4s内通过导体棒ab的电流大小和方向;
(2)导体棒ab的最大速度vm;
(3)撤去外力后,导体棒ab下滑2m的过程中,在ab棒上产生的焦耳热Q。
高二物理解答题简单题
如图甲所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d=1m,倾角θ=37°,轨道顶端连有一阻值为R=2Ω的定值电阻,整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场,磁感应强度B的变化规律如图乙所示现用力将质量m=0.4kg,电阻产r=2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l=2m处,在4s时刻撤去外力,之后导体棒下滑距离x0=1.5m后达到最大速度,导体棒与导轨接触良好。求:
(1)0﹣4s内通过导体棒ab的电流大小和方向;
(2)导体棒ab的最大速度vm;
(3)撤去外力后,导体棒ab下滑2m的过程中,在ab棒上产生的焦耳热Q。
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如图甲所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d=1m,倾角θ=37°,轨道顶端连有一阻值为R=2Ω的定值电阻,整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场,磁感应强度B的变化规律如图乙所示,现用力将质量m=0.4kg,电阻为r=2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l=2m处,在4s时刻撤去外力,之后导体棒下滑距离x0=1.5m后达到最大速度,导体棒与导轨接触良好。求:
(1)0﹣4s内通过导体棒ab的电流大小和方向;
(2)导体棒ab的最大速度vm;
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如图所示,两个电阻不计的足够长的平行金属导轨倾斜放置,倾角为 30°,导轨间距为 L=1 m,顶端用阻值为 R=8Ω的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 B=1T。质量为 mA=0.1kg 的 A 导体棒在磁场中距虚线 l=2m 处,A 棒与导轨间的动摩擦因数为μA= ,质量为mB=0.2kg 的 B 导体棒在虚线处,与导轨间的动摩擦因数为μB= ,两导体棒的阻值均为 R=8Ω。将 A、B 棒同时由静止释放,A 棒到达虚线前已匀速运动,g=10 m/s2,运动过程中A、B 棒与导轨始终垂直且接触良好。求:
(1)从开始运动到 A、B 棒相碰,电路中产生的焦耳热为多少?
(2)A、B 棒相遇发生弹性碰撞(认为碰 B 后立即离开磁场),碰后瞬间 A 棒中电流大小是多少?
(3)A 棒从开始运动至到达虚线处的时间为多少?
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如图所示,间距为的足够长的平行光滑导轨MN、PQ倾斜放置,倾角为,在导轨顶端连接一阻值为的定值电阻。质量为、电阻也为r的金属杆ab垂直导轨跨放在导轨上,整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。让金属杆ab从图示位置由静止释放,到达cd位置时达到最大速度,不计导轨电阻,金属杆始终与导轨接触良好,重力加速度为求:
金属杆ab在倾斜导轨上滑行的最大速度;
金属杆ab在导轨上从开始运动到达到cd位置的过程中,通过定值电阻的电荷量,求这段时间内定值电阻上产生的焦耳热。
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如图所示,间距为L的足够长的平行光滑导轨由两部分组成:倾斜部分倾角为θ,与水平部分平滑相接,在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻。质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上,在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场;在水平导轨区域加另一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小也为B的匀强磁场。闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止释放,已知金属杆运动到水平导轨前,已经达到最大速度,不计导轨电阻,金属杆始终与导轨接触良好,重力加速度为g。求:
(1)金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速度Vm ;
(2)金属杆MN在倾斜导轨上运动,速度未达到最大速度Vm前,当流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中,通过定值电阻的电荷量为q,求这段时间内在定值电阻上产生的焦耳热Q;
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如图所示,间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成:倾斜部分与水平部分平滑相连,倾角为θ,在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻.质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上,在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场;在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B的匀强磁场.闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止释放,已知金属杆MN运动到水平轨道前,已达到最大速度,不计导轨电阻且金属杆MN始终与导轨接触良好,重力加速度为g.
(1)求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm;
(2)金属杆MN在倾斜导轨上运动,速度未达到最大速度vm前,在流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中,通过定值电阻的电荷量为q,求
①电流为I0 时 金属棒的速度v和下滑的位移x;
②这段时间内在定值电阻上产生的焦耳热Q;
(3)求金属杆MN在水平导轨上滑行的最大距离xm.
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如图所示,间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成.倾斜部分与水平部分平滑相连,倾角为θ,在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻.质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上,在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场;在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B的匀强磁场.闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止释放,已知金属杆MN运动到水平轨道前,已达到最大速度,不计导轨电阻,且金属杆MN始终与导轨接触良好并保持跟导轨垂直,重力加速度为g.
(1)求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm
(2)若金属杆MN在倾斜导轨上运动,速度未达到最大速度vm前,在流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中,通过定值电阻的电荷量为q,求这段时间内金属杆MN通过的距离x
(3)求在(2)中所述的过程中,定值电阻上产生的焦耳热Q
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如图所示,间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成。倾斜部分与水平部分平滑相连,倾角为θ,在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻。质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上,在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场;在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B的匀强磁场。闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止释放,已知金属杆MN运动到水平轨道前,已达到最大速度,不计导轨电阻,且金属杆MN始终与导轨接触良好并保持跟导轨垂直,重力加速度为g。
(1)求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm
(2)若金属杆MN在倾斜导轨上运动,速度未达到最大速度vm前,在流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中,通过定值电阻的电荷量为q,求这段时间内金属杆MN通过的距离x
(3)求在(2)中所述的过程中,定值电阻上产生的焦耳热Q
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如图所示,间距为L=1m的足够长的平行光滑导轨MN、PQ倾斜放置,倾角为θ=370,在导轨顶端连接一阻值为r=1Ω的定值电阻。质量为m=0.5kg、电阻也为r的金属杆ab垂直导轨跨放在导轨上,整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场中。让金属杆ab从图示位置由静止释放,到达cd位置时达到最大速度,不计导轨电阻,金属杆始终与导轨接触良好,重力加速度为g=10m/s2求:
(1) 金属杆ab在倾斜导轨上滑行的最大速度vm.
(2) 金属杆速度为3m/s时的加速度;
(3) 金属杆ab在导轨上从开始运动到达到cd位置的过程中,通过定值电阻的电荷量q=2C,求这段时间内定值电阻上产生的焦耳热.
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如图1所示,两根水平的金属光滑平行导轨,其末端连接等高光滑的圆弧,其轨道半径,圆弧段在图中的cd和ab之间,导轨的间距为,轨道的电阻不计,在轨道的顶端接有阻值为的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。现有一根长度稍大于L、电阻不计,质量的金属棒,从轨道的水平位置ef开始在拉力F作用下,从静止匀加速运动到cd的时间,在cd时的拉力为。已知金属棒在ef和cd之间运动时的拉力随时间变化的图像如图2所示,重力加速度,求:
(1)求匀加速直线运动的加速度;
(2)金属棒做匀加速运动时通过金属棒的电荷量q;
(3)匀加到cd后,调节拉力使金属棒接着沿圆弧做匀速圆周运动至ab处,金属棒从cd沿圆弧做匀速圆周运动至ab的过程中,拉力做的功W。
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