间距为L的倒U型金属导轨竖直放置,导轨光滑且电阻忽略不计,上端接一阻值为及的电阻,如图所示。垂直导轨平面分布着2019个场强为B的条形匀强磁场,磁场区域的宽度为a,相邻磁场距离为b。一根质量为m、长为2L、电阻为2r的金属棒对称放置在导轨上且与导轨始终良好接触,金属棒从距离第一磁场区域上端2a位置静止释放(设重力加速度为g),发现每次进入磁场时的速度相同。
(1)求刚进入第1磁场区域时金属棒的感应电流大小和方向;
(2)求金属棒穿出第1个磁场区域时的速度;
(3)求金属棒在穿过2019个磁场区域过程中产生的热量;
(4)求金属棒从静止开始到穿过2019个磁场区域的时间。
高三物理解答题困难题
间距为L的倒U型金属导轨竖直放置,导轨光滑且电阻忽略不计,上端接一阻值为及的电阻,如图所示。垂直导轨平面分布着2019个场强为B的条形匀强磁场,磁场区域的宽度为a,相邻磁场距离为b。一根质量为m、长为2L、电阻为2r的金属棒对称放置在导轨上且与导轨始终良好接触,金属棒从距离第一磁场区域上端2a位置静止释放(设重力加速度为g),发现每次进入磁场时的速度相同。
(1)求刚进入第1磁场区域时金属棒的感应电流大小和方向;
(2)求金属棒穿出第1个磁场区域时的速度;
(3)求金属棒在穿过2019个磁场区域过程中产生的热量;
(4)求金属棒从静止开始到穿过2019个磁场区域的时间。
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间距为L的倒U型金属导轨竖直放置,导轨光滑且电阻忽略不计,上端接一阻值为及的电阻,如图所示。垂直导轨平面分布着2019个场强为B的条形匀强磁场,磁场区域的宽度为a,相邻磁场距离为b。一根质量为m、长为2L、电阻为2r的金属棒对称放置在导轨上且与导轨始终良好接触,金属棒从距离第一磁场区域上端2a位置静止释放(设重力加速度为g),发现每次进入磁场时的速度相同。
(1)求刚进入第1磁场区域时金属棒的感应电流大小和方向;
(2)求金属棒穿出第1个磁场区域时的速度;
(3)求金属棒在穿过2019个磁场区域过程中产生的热量;
(4)求金属棒从静止开始到穿过2019个磁场区域的时间。
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(16分)如图所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l,导轨上端接有电阻R和一个理想电流表,导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界,磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m、电阻为r的金属杆MN,从距磁场上边界h处由静止开始沿着金属导轨下落,金属杆进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)电流稳定后金属杆运动速度的大小;
(3)金属杆刚进入磁场时,M、N两端的电压大小。
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如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为,两导轨上端接有电阻,阻值,虚线下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为,现将质量为、电阻不计的金属杆ab,从上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻,已知金属板下落的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示,重力加速度,则( )
A.金属杆刚进入磁场时的速度为
B.下落了时速度为
C.金属杆下落的过程中,在电阻R上产生的热量为
D.金属杆下落的过程中,通过电阻R的电荷量为
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如图甲所示,电阻不计且间距L=lm的光滑平行金属导轨竖直放置,上端接一阻值R=2Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,现将质量m=0.l kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平。已知杆ab进入磁场时的速度v0 =1m/s,下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示,g取10 m/s2 ,则
A.匀强磁场的磁感应强度为1T
B.ab杆下落0.3 m时金属杆的速度为1 m/s
C.ab杆下落0.3 m的过程中R上产生的热量为0.2 J
D.ab杆下落0.3 m的过程中通过R的电荷量为0.25 C
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如图甲所示,电阻不计且间距L=1 m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端接一阻值R=2 Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B=2T。现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平。金属杆从静止开始,下落0.3 m的过程中,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示,g取10 m/s2,求:
(1)金属杆刚进入磁场时,速度的大小v0;
(2)金属杆从静止开始下落0.3m的过程中,在电阻R上产生的热量Q;
(3)在图丙的坐标系中,定性画出回路中电流随时间变化的图线,并说明图线与坐标轴围成面积的物理意义(以金属杆进入磁场时为计时起点)。
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某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度.实验装置如图甲,不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中,导轨间距为d,其平面与磁场方向垂直.电流传感器与阻值为R的电阻串联接在导轨上端.质量为m、有效阻值为r的导体棒AB由静止释放沿导轨下滑,该过程中电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示,电流最大值为Im.棒下滑过程中与导轨保持垂直且良好接触,不计电流传感器内阻及空气阻力,重力加速度为g.
(1)求该磁场磁感应强度大小;
(2)求在t1时刻棒AB的速度大小;
(3)在0~t1时间内棒AB下降的高度为h,求此过程电阻R产生的电热.
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某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度。实验装置如图甲,不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中,导轨间距为d,其平面与磁场方向垂直。电流传感器与阻值为R的电阻串联接在导轨上端。质量为m、有效阻值为r的导体棒AB由静止释放沿导轨下滑,该过程中电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示,电流最大值为Im。棒下滑过程中与导轨保持垂直且良好接触,不计电流传感器内阻及空气阻力,重力加速度为g。
(1)求该磁场磁感应强度大小;
(2)求在t1时刻棒AB的速度大小;
(3)在0~t1时间内棒AB下降的高度为h,求此过程电阻R产生的电热。
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