如图所示,两根光滑固定导轨相距0.4 m竖直放置,导轨电阻不计,在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01 kg,长为0.2 m,处于磁感应强度为B0=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向里.相距0.2 m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场,且磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.在t=0时刻,质量为0.02 kg、阻值为0.3 Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2 m高度处,由静止开始释放,下落过程中保持水平,且与导轨接触良好,结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场,并在磁场中做匀速运动,在t2时刻从下边界JK离开磁场,g取10 m/s2.求:
(1)在0~t1时间内,电路中感应电动势的大小;
(2)在t1~t2时间内,棒cd受到细导线的总拉力为多大;
(3)棒cd在0~t2时间内产生的焦耳热.
高三物理解答题困难题
如图所示,两根光滑固定导轨相距0.4 m竖直放置,导轨电阻不计,在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01 kg,长为0.2 m,处于磁感应强度为B0=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向里.相距0.2 m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场,且磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.在t=0时刻,质量为0.02 kg、阻值为0.3 Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2 m高度处,由静止开始释放,下落过程中保持水平,且与导轨接触良好,结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场,并在磁场中做匀速运动,在t2时刻从下边界JK离开磁场,g取10 m/s2.求:
(1)在0~t1时间内,电路中感应电动势的大小;
(2)在t1~t2时间内,棒cd受到细导线的总拉力为多大;
(3)棒cd在0~t2时间内产生的焦耳热.
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如图甲所示,两根光滑固定导轨相距0.4m竖直放置,导轨电阻不计,在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01kg,长为0.2 m,处于磁感应强度为B0=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向里.相距0.2 m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场,且磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示.在t=0时刻,质量为0.02kg、阻值为0.3Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2m高度处,由静止开放释放,下落过程中保持水平,且与导轨接触良好,结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场,并在磁场中做匀速运动,在t2时刻从下边界JK离开磁场,g取10 m/s2.求:
(1)在0~t1时间内,电路中感应电动势的大小;
(2)在t1~t2时间内,棒cd受到细导线的总拉力为多大;
(3)棒cd在0~t2时间内产生的焦耳热.
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高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
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如图所示,相距为l的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上,阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连。滑杆MN质量为m,垂直于导轨并可在导轨上自由滑动,不计导轨、滑杆以及导线的电阻.整个装置放于竖直方向的范围足够大的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B.滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与另一质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态.现将物块由静止释放,当物块达到最大速度时,物块的下落高度,用g表示重力加速度,则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中
A.物块达到的最大速度是 B.通过电阻R的电荷量是
C.电阻R放出的热量为 D.滑秆MN产生的最大感应电动势为
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如图所示,相距为l的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上,阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连滑杆MN质量为m,垂直于导轨并可在导轨上自由滑动,不计导轨、滑杆以及导线的电阻整个装置放于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度的大小为滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与另一质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态现将物块由静止释放,当物块达到最大速度时,物块的下落高度 ,用g表示重力加速度,则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中
A. 物块达到的最大速度是 B. 电阻R放出的热量为
C. 通过电阻R的电荷量是 D. 滑杆MN产生的最大感应电动势为
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如图所示,两条无限长且光滑的平行固定金属轨道MN、PQ的电阻为零,相距L=0.4m,水平放置在方向竖直向下、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,ab、cd两金属棒垂直地跨放在导轨上,电阻均为R=0.5Ω,ab的质量为m1=0.4Kg,cd的质量m2=0.1Kg。给ab棒一个向右的瞬时冲量,使之以初速度v0=10m/s开始滑动,当ab、cd两金属棒速度相等后保持匀速运动。求:
(1)在ab棒刚开始运动时,cd棒的加速度多大?
(2)从ab棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,电路中一共产生了多少焦耳热?
(3)从ab棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,通过回路中的电量为多少?
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如图所示,电阻不计的两光滑金属导轨相距L放在水平绝缘桌面上,半径为R的1/4圆弧部分处在竖直平面内,水平直导轨部分处在磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场中,末端与桌面边缘平齐。两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab质量为2m,电阻为r,棒cd的质量为m,电阻为r。重力加速度为g。开始棒cd静止在水平直导轨上,棒ab从圆弧顶端无初速度释放,进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动,最后两棒都离开导轨落到地面上.棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为3:1。求:
(1)棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小;
(2)棒cd在水平导轨上的最大加速度;
(3)两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。
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如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距L=0.4 m,导轨所在平面与水平面的夹角为30°,其电阻不计.把完全相同的两金属棒(长度均为0.4 m)ab、cd分别垂直于导轨放置,并使每棒两端都与导轨良好接触.已知两金属棒的质量均为m=0.1 kg、电阻均为R=0.2 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5 T,当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时,金属棒cd恰好能保持静止.(g=10 m/s 2 ),则 ( )
A. F的大小为0.5 N B. 金属棒ab产生的感应电动势为1.0 V
C. ab两端的电压为1.0 V D. ab棒的速度为10 m/s
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