如图1所示,固定于水平面的U形导线框abcd处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,导线框两平行导轨间距为l,左端接一电阻R。一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置。
(1)若导体棒沿导线框以速度v向右做匀速运动。请根据法拉第电磁感应定律E=,推导金属棒MN中的感应电动势E。
(2)若将导体棒与重物A用不可伸长的细线相连,细线绕过定滑轮,导体棒与滑轮之间的细线保持水平,如图2所示。静止释放重物,重物将通过细线拉动导体棒开始运动,运动过程中导体棒不会与定滑轮发生碰撞。若重物A的质量也为m,不计细线的质量以及一切摩擦。
i)在图3中定性画出导体棒MN的速度v随时间t变化的图象;
ii)当重物从静止开始下落,下落的高度为h时,重物的速度为v,此时导体棒的速度还没有达到稳定,在此过程中,求:
a. 电阻R上产生的焦耳热;
b. 导体棒的运动时间。
高二物理解答题困难题
如图1所示,固定于水平面的U形导线框abcd处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,导线框两平行导轨间距为l,左端接一电阻R。一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置。
(1)若导体棒沿导线框以速度v向右做匀速运动。请根据法拉第电磁感应定律E=,推导金属棒MN中的感应电动势E。
(2)若将导体棒与重物A用不可伸长的细线相连,细线绕过定滑轮,导体棒与滑轮之间的细线保持水平,如图2所示。静止释放重物,重物将通过细线拉动导体棒开始运动,运动过程中导体棒不会与定滑轮发生碰撞。若重物A的质量也为m,不计细线的质量以及一切摩擦。
i)在图3中定性画出导体棒MN的速度v随时间t变化的图象;
ii)当重物从静止开始下落,下落的高度为h时,重物的速度为v,此时导体棒的速度还没有达到稳定,在此过程中,求:
a. 电阻R上产生的焦耳热;
b. 导体棒的运动时间。
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图1所示,固定于水平面的U形导线框abcd处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,导线框两平行导轨间距为l,左端接一电阻R。一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置。
(1)若导体棒沿导线框以速度v向右做匀速运动。请根据法拉第电磁感应定律E=,推导金属棒MN中的感应电动势E。
(2)若将导体棒与重物A用不可伸长的细线相连,细线绕过定滑轮,导体棒与滑轮之间的细线保持水平,如图2所示。静止释放重物,重物将通过细线拉动导体棒开始运动,运动过程中导体棒不会与定滑轮发生碰撞。若重物A的质量也为m,不计细线的质量以及一切摩擦。
i)在图3中定性画出导体棒MN的速度v随时间t变化的图象;
ii)当重物从静止开始下落,下落的高度为h时,重物的速度为v,此时导体棒的速度还没有达到稳定,在此过程中,求:
a. 电阻R上产生的焦耳热;
b. 导体棒的运动时间。
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如图所示,固定于水平面的“”形导线框处于磁感应强度大小为B,方向竖直向下的匀强磁场中,导线框两平行导轨间距为d,左端接一电动势为E0,内阻不计的电源.一质量为m、电阻为R的导体棒MN垂直平行足够长导轨放置并接触良好,忽略摩擦阻力和导轨的电阻.闭合开关S,导体棒从静止开始运动,至达到最大速度运动的距离为
A. B. C. D.
高二物理单选题困难题查看答案及解析
如图1所示,固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中,导线框两平行导轨间距为l,左端接一电动势为E0、内阻不计的电源.一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好.闭合开关S,导体棒从静止开始运动.忽略摩擦阻力和导线框的电阻,平行轨道足够长.请分析说明导体棒MN的运动情况,在图2中画出速度v随时间t变化的示意图;并推导证明导体棒达到的最大速度为
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如图所示,两平行的光滑导轨固定在同一水平面内,两导轨间距离为L,金属棒ab垂直于导轨,金属棒两端与导轨接触良好,在导轨左端接入阻值为R的定值电阻,整个装置处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。与R相连的导线、导轨和金属棒的电阻均可忽略不计。用平行于导轨向右的大小为F的力拉金属棒,使金属棒以大小为v的速度向右匀速运动,( )
A. 金属棒ab相当于电源,其a端相当于电源负极
B. 拉力F=
C. 回路中的感应电流沿顺时针方向流动
D. 定值电阻消耗的电功率
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
某同学设计了一套电磁阻尼测速仪。如图所示,MN、PQ为两根水平固定放置的平行长直光滑的金属导轨,导轨间距为L,用电阻R1将导轨左端MP相连,导轨间加有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。金属棒CD放置导轨上,棒的右侧固定一绝缘物块,棒CD的电阻为R2,棒与物块的总质量为M。现用玩具手枪对准物块的正中间射出一质量为m、速度为v0的子弹,子弹击中物块后,棒与物块一起向左移动x距离停止运动,假设棒与导轨接触良好且不转动,子弹击中物块的时间很短且停留在物块内部。求:
(1)子弹击中物块后瞬间金属棒的速度v的大小;
(2)从棒开始运动到停止的过程中,金属棒产生的焦耳热Q;
(3)金属棒滑行距离x与子弹的初速度v0的函数关系式。
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(原创)如图1所示,空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=0.5 T的匀强磁场,有两条平行的长直导轨MN、PQ处于同一水平面内,间距L=0.2 m,左端连接阻值R=0.4 Ω的电阻。质量m=0.1 kg的导体棒ab垂直跨接在导轨上,与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻开始,通过一小型电动机对棒施加一个水平向右的牵引力,使棒从静止开始沿导轨方向做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。除R以外其余部分的电阻均不计,取重力加速度大小g=10 m/s2。
Ⅰ.若电动机保持恒定功率输出,棒的v-t 如图2所示(其中OA是曲线,AB是水平直线),已知0~10 s内电阻R上产生的热量Q=30J,则求:
(1)导体棒达到最大速度vm时牵引力大小;
(2)导体棒从静止开始达到最大速度vm时的位移大小。
Ⅱ.若电动机保持恒牵引力F=0.3N ,且将电阻换为C=10F的电容器(耐压值足够大),如图3所示,则求:
(3)t=10s时牵引力的功率。
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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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