如图所示,MN、PQ是两根足够长、电阻不计的固定的光滑平行金属导轨,其间距为L,导轨平面与水平面的夹角为.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B,在导轨的M、P端连接一阻值为R的电阻,一根质量为m,电阻为r的金属棒ab垂直于导轨放置,当金属棒ab从静止释放沿导轨下滑时,
(1)判断下滑过程中ab棒中的电流方向;
(2)求ab棒下滑过程中的最大速度.
高二物理解答题中等难度题
如图(a)所示,平行金属导轨、光滑且足够长,固定在同一水平面上.两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻不计的金属杆.导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示.
(1)分析并证明金属杆做匀加速直线运动.
(2)求金属杆运动的加速度.
(3)求外力F随时间变化的表达式.
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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨、固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数随时间变化的关系如图()所示.
图() | 图() |
()试分析说明金属杆的运动情况.
()求第末外力的瞬时功率.
()若在第秒末撤去外力,从此时开始金属杆还能走多远.
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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第2s末外力F。
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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第2s末外力F的瞬时功率。
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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第2s末外力F的瞬时功率。
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如图,足够长的光滑的平行金属导轨与水平面间的夹角是37°,导轨间距L=0.3m,电阻不计,导轨两端各接一个阻值均为2Ω的电阻R1、R2,导轨上放一根金属棒,其质量m=1kg,电阻r=2Ω.整个装置处在磁感强度B=1T,方向垂直导轨平面的匀强磁场中,今给金属棒一方向平行于导轨平面向上,大小为v0=12m/s的初速度,使其上滑,在棒上升到最高点的过程中,R2产生的热量是10J,(g=10m/s2 ,sin37°=0.6). 求:
(1)R1及金属棒上产生的热量。
(2)棒在导轨上上滑行的距离。
(3)在上升过程中通过R2的电量。
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如图甲所示,固定的光滑平行导轨(电阻不计)与水平面夹角为θ=30°,导轨足够长且间距L=0.5 m,底端接有阻值为R=4 Ω的电阻,整个装置处于垂直于导体框架向上的匀强磁场中,一质量为m=1 kg、电阻r=1 Ω、长度也为L的导体棒MN在沿导轨向上的外力F作用下由静止开始运动,拉力F与导体棒速率倒数关系如图乙所示.已知g=10 m/s2.则
甲 乙
A. v=5 m/s时拉力大小为7 N
B. v=5 m/s时拉力的功率为35 W
C. 匀强磁场的磁感应强度的大小为2 T
D. 当棒的加速度a=8 m/s2时,导体棒受到的安培力的大小为1 N
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如图甲所示,一对光滑的平行导轨(电阻不计)固定在同一水平面上,导轨足够长且间距,导轨左端接有阻值为的电阻.一段质量为、长度也为的金属棒MN垂直放置在导轨上并始终与导轨接触良好,金属棒MN的电阻,整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中,金属棒在水平向右的外力的作用下由静止开始运动,拉力F与金属棒的速率的倒数关系如图乙所示,由( )
A. 拉力F的功率逐渐增大
B. 时,拉力F的功率为
C. 磁场的磁感应强度大小为
D. 若经过时间金属棒达到最大速度,则在这段时间内电阻R产生的热量为30J
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如图甲所示,一对光滑的平行导轨(电阻不计)固定在同一水平面上,导轨足够长且间距,导轨左端接有阻值为的电阻.一段质量为、长度也为的金属棒MN垂直放置在导轨上并始终与导轨接触良好,金属棒MN的电阻,整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中,金属棒在水平向右的外力的作用下由静止开始运动,拉力F与金属棒的速率的倒数关系如图乙所示,由( )
A. 拉力F的功率逐渐增大
B. 时,拉力F的功率为
C. 磁场的磁感应强度大小为
D. 若经过时间金属棒达到最大速度,则在这段时间内电阻R产生的热量为30J
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