倾斜金属导轨表面光滑,与水平方向夹角为30°,上端连一电源,电源电动势为1.5V,电源内阻1,导轨宽度d=1m,阻值可忽略不计,金属棒质量为0.1kg,与导轨接触良好且电阻为2,空间存在竖直向上的匀强磁场,若金属棒刚好能静止在导轨上,磁感应强度B的大小( )
A.1T B.T C.T D.T
高二物理单选题中等难度题
倾斜金属导轨表面光滑,与水平方向夹角为30°,上端连一电源,电源电动势为1.5V,电源内阻1,导轨宽度d=1m,阻值可忽略不计,金属棒质量为0.1kg,与导轨接触良好且电阻为2,空间存在竖直向上的匀强磁场,若金属棒刚好能静止在导轨上,磁感应强度B的大小( )
A.1T B.T C.T D.T
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两平行的粗糙金属导轨倾斜固定在匀强磁场中,并通过导线与电源相连,导轨平面与水平面的夹角为37°,磁感线方向竖直向下,磁感应强度为2T,导轨宽度为1m,电源电动势为6V,内阻为1Ω; 一质量为1kg的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好,金属棒与导轨之间的动摩擦因数为0.5,导轨、金属棒与导线电阻均忽略不计;
(1)若棒ab保持静止,且滑动变阻器电阻调节范围足够大,请作出ab棒可能的受力分析图(不用列式)
(2)要使金属棒不能向下运动,求滑动变阻器阻值的最大值(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两条平行的光滑金属导轨间距为10cm,导轨平面与水平面夹角为45°,上端连接的定值电阻阻值为1.5Ω,电源电动势为3V(内阻不计),质量为20g的导体棒ab放在金属导轨上,且与导轨垂直。整个装置处在方向垂直于导体棒的匀强磁场(图中未画出)中,已知重力加速度g取10m/s2,不计导轨和导体棒的电阻。若使导体棒静止不动,关于磁场的磁感应强度最小值Bm,和与之相对应的磁场方向(顺着导体棒从a向b看),以下说法正确的是( )
A. Bmin=T,水平向左
B. Bmin=0.4T,水平向左
C. Bmin=T,垂直斜面向上
D. Bmin=0.1T垂直斜面向上
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两平行光滑金属导轨倾斜放置且固定,两导轨间距为L=1m,与水平面间的夹角为θ=30o,导轨下端有垂直于轨道的挡板,上端连接一个阻值R=1Ω的电阻,整个装置处在磁感应强度为B=1T、方向垂直导轨向上的匀强磁场中.两根相同的金属棒ab、cd放在导轨下端,其中棒ab靠在挡板上,棒cd在沿导轨平面向上的拉力作用下,由静止开始沿导轨向上做加速度a=1m/s2的匀加速运动.已知每根金属棒质量为m=1kg、电阻为r=1Ω,导轨电阻不计,棒与导轨始终接触良好(g=10m/s2).求:
(1)经多长时间棒ab对挡板的压力变为零;
(2)棒ab对挡板压力为零时,电阻R的电功率;
(3)棒ab运动前,拉力F随时间t的变化关系式。
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高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两根平行金属导轨相距L,上端接有直流电源,电源电动势为E,内阻为r,导轨的倾斜部分与水平面成θ角,水平部分右端与阻值为R的电阻相连。倾斜部分存在垂直斜面向上的匀强磁场,水平部分存在垂直水平面向下的匀强磁场,两部分磁场的磁感应强度大小相等。倾斜导轨与水平导轨光滑连接,金属棒a与导轨接触良好,质量为m,电阻也为R。金属导轨固定不动且电阻不计。不计一切摩擦。导轨的倾斜部分和水平部分都足够长。求:
(1)开关闭合时,金属棒a恰能处于静止状态,求匀强磁场磁感应强度的大小?
(2)断开开关,从静止释放金属棒a,在金属棒a进入水平轨道后,电路中产生的最大焦耳热为多少?
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
(12分)如图所示,足够长的光滑金属导轨与水平面的夹角为θ,两导轨间距为L,在导轨上端接入电源和滑动变阻器,电源电动势为E,内阻为r.一质量为m的导体棒ab与两导轨垂直并接触良好,整个装置处于磁感应强度为B,垂直于斜面向上的匀强磁场中,导轨与导体棒的电阻不计.
(1)若要使导体棒ab静止于导轨上,求滑动变阻器的阻值应取何值;
(2)若将滑动变阻器的阻值取为零,由静止释放导体棒ab,求释放瞬间导体棒ab的加速度;
(3)求第(2)问所示情况中导体棒ab所能达到的最大速度的大小.
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两条平行光滑金属导轨MN、PQ间距为l=1m,与电动势E=4V、内阻r=0.5Ω的电源相连。质量为m=0.1kg、电阻为R=1.5Ω的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面的夹角为θ=37°,回路其余电阻不计。现在空间施加垂直于回路平面向下的匀强磁场,使ab棒静止,已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)金属棒中的电流大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小。
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图甲中平行且足够长的光滑金属导轨的电阻忽略不计,左侧倾斜导轨平面与水平方向夹角θ=30°,与右侧水平导轨平滑连接,导轨上端连接一阻值R=0.8 Ω的定值电阻,金属杆MN的电阻r=0.2Ω,质量m=0.2 kg,杆长L=1 m跨接在两导轨上, 左侧倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下的匀强磁场,右侧水平导轨区域也加一垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小都为B=1.0 T.电流传感器(电阻不计)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机.闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止开始释放,其始终与导轨垂直且接触良好,此后计算机屏幕上显示出金属杆在倾斜导轨上滑行过程中的It图像,如图乙所示.(g取10 m/s2)
(1)求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率
(2)根据计算机显示出的It图像可知,当t=2 s时,I=0.8 A ,求此时金属棒MN的加速度
(3)金属棒MN从静止开始运动到倾斜导轨底端的过程通过电阻R的电荷量为1.2 C,求这过程电阻R上产生的焦耳热.
高二物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,导体杆ab的质量为m,电阻为R,放置在水平夹角为θ的倾斜金属导轨上。导轨间距为d,电阻不计,系统处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电源内阻不计,
(1)若导轨光滑,电源电动势E为多大时能使导体杆静止在导轨上?
(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,现要使导体杆静止在导轨上,电源电动势取值范围为多少?
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