如图所示,两条间距l=1 m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面,上端用阻值为R=4 Ω的电阻连接.在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=0.5 T.ab和cd是质量均为m=0.1 kg,电阻均为r=4 Ω的两根金属棒,ab置于斜面导轨上,cd置于水平导轨上,均与导轨垂直且接触良好.已知t=0时刻起,cd棒在外力作用下开始水平向右运动(cd棒始终在水平导轨上运动),ab棒受到F=0.6-0.2t(N)沿斜面向上的力作用,处于静止状态.不计导轨的电阻.
(1)求流过ab棒的电流Iab随时间t变化的函数关系;
(2)分析并说明cd棒在磁场B2中做何种运动;
(3)t=0时刻起,1 s内通过cd棒的电荷量q为多少?
(4)若t=0时刻起,1.2 s内作用在cd棒上外力做功为W=16 J,则这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR多大?
高二物理作图题中等难度题
如图所示,两条间距l=1m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面,上端用阻值为R=4Ω的电阻连接。在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁场B1 和B2,且B1=B2=0.5T。ab和cd是质量均为m=0.1kg、电阻均为r=4Ω的两根金属棒,ab置于斜面导轨上,cd置于水平导轨上,均与导轨垂直且接触良好。已知t=0时刻起,cd棒在外力作用下开始水平向右运动(cd棒始终在水平导轨上运动),ab棒受到F=0.6-0.2t(N)沿斜面向上的力作用,处于静止状态。不计导轨的电阻,试求:
(1)流过ab棒的电流强度Iab随时间t变化的函数关系;
(2)分析并说明cd棒在磁场B2中做何种运动;
(3)t=0时刻起,1s内通过cd棒的电量q;
(4)若前2.5s内作用在cd棒上外力做功为W=46.8J,则这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR为多少?
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,两条间距l=1 m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面,上端用阻值为R=4 Ω的电阻连接.在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=0.5 T.ab和cd是质量均为m=0.1 kg,电阻均为r=4 Ω的两根金属棒,ab置于斜面导轨上,cd置于水平导轨上,均与导轨垂直且接触良好.已知t=0时刻起,cd棒在外力作用下开始水平向右运动(cd棒始终在水平导轨上运动),ab棒受到F=0.6-0.2t(N)沿斜面向上的力作用,处于静止状态.不计导轨的电阻.
(1)求流过ab棒的电流Iab随时间t变化的函数关系;
(2)分析并说明cd棒在磁场B2中做何种运动;
(3)t=0时刻起,1 s内通过cd棒的电荷量q为多少?
(4)若t=0时刻起,1.2 s内作用在cd棒上外力做功为W=16 J,则这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR多大?
高二物理作图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固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止.当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨.当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动.已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计.求:
(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度Ia与定值电阻R中的电流强度IR之比;
(2)a棒质量ma;
(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上的恒定拉力,使a棒沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止.当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一段距离后再向下滑动,a棒滑回PQ前b棒已滑离导轨.已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,恒定拉力与b棒的质量大小关系为:恒定拉力=mgsinθ,重力加速度为g,导轨电阻不计.求:
(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流Ia与b棒中的电流Ib之比;
(2)a棒质量ma;
(3)a棒滑回PQ刚进入磁场向下运动时所受的安培力FA ′ 的大小,并判断a棒在磁场中向下运动时做什么运动?
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止.当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨.当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动.已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计.求
(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度Ia,与定值电阻R中的电流强度IR之比;
(2)a棒质量ma;
(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为的光滑绝缘斜面上,轨道间距,底部接入一阻值为的定值电阻,上端开口。垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度。一质量为的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间动摩擦因数,ab连入导轨间的电阻,电路中其余电阻不计。现用一质量为的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连。由静止释放M,当M下落高度时,ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨,并接触良好)。不计空气阻力,,,取,求:
(1)ab棒沿斜面向上运动的最大速度;
(2)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热;
(3)若将重物下降h时的时刻记作,从此时刻起,磁感应强度发生变化,使金属杆中恰好不产生感应电流,则B与t应满足怎样的关系式?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为的光滑绝缘斜面上,轨道间距,底部接入一阻值为的定值电阻,上端开口。垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度。一质量为的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间动摩擦因数,ab连入导轨间的电阻,电路中其余电阻不计。现用一质量为的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连。由静止释放M,当M下落高度时,ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨,并接触良好)。不计空气阻力,,,取,求:
(1)ab棒沿斜面向上运动的最大速度;
(2)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热;
(3)若将重物下降h时的时刻记作,从此时刻起,磁感应强度发生变化,使金属杆中恰好不产生感应电流,则B与t应满足怎样的关系式?
高二物理计算题极难题查看答案及解析
电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,斜面倾角,导轨下端连接一阻值的定值电阻,导轨间距为。一阻值不计、质量为的导体棒,垂直导轨静止放置且与导轨接触良好。匀强磁场垂直穿过导轨平面、磁感应强度,如图所示。现用一恒定功率且平行于导轨向上的力F作用在导体棒的中点,使导体棒从静止开始运动,最终达到稳定速度,不计空气阻力。求:
(1)当导体棒速度v=1m/s时,导体棒加速度a的大小?
(2)棒达到的稳定速度多大?
(3)若在导体棒达到稳定速度的过程中,通过棒的电荷量,电阻R产生的热量Q=1.4J,则棒从静止到稳定速度的运动时间是多少?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
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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