如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直.设两导轨面相距为H,导轨宽为L,导轨足够长且电阻不计,金属杆单位长度的电阻为r.现有一质量为 m2的不带电小球以水平向右的速度 撞击杆A1的中点,撞击后小球反弹后做平抛运动落到下层面上的C点.C点与杆A1初始位置的水平距离为S.求:
(1)回路内感应电流的最大值;
(2)当杆A2与杆A1的速度比为1:3时,A2受到的安培力大小;
(3)整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量;
高二物理简答题中等难度题
如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直.设两导轨面相距为H,导轨宽为L,导轨足够长且电阻不计,金属杆单位长度的电阻为r.现有一质量为 m2的不带电小球以水平向右的速度 撞击杆A1的中点,撞击后小球反弹后做平抛运动落到下层面上的C点.C点与杆A1初始位置的水平距离为S.求:
(1)回路内感应电流的最大值;
(2)当杆A2与杆A1的速度比为1:3时,A2受到的安培力大小;
(3)整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量;
高二物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在磁感应强度大小为B=1T、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m=2kg的匀质金属杆A1和A2,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直.设两导轨面相距为H=1.25m,导轨宽为L=1m,导轨足够长且电阻不计,金属杆电阻为R=1Ω.现有一质量为m/2的不带电小球以水平向右的速度v=10m/s撞击杆A1的中点,撞击后小球反弹落到下层面上的C点.C点与杆A2初始位置相距为S=1m.求:
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距L,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向垂直导轨平面向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向垂直导轨平面向下.当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上,若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的电热为Q,求:
(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;
(2)导体棒EF上升的最大高度.
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,倾角、宽的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上一根质最,电阻的金属棒ab垂直于导轨放置现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在棒上,使ab棒由静止开始沿导轨向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好导轨电阻不计,重力加速度g取求:
若牵引力恒定,定性论述ab棒的运动过程.
若牵引力的功率P恒为72W,则ab棒运动的最终速度v为多大?
当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量,则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两根金属平行导轨和放在水平面上,左端向上弯曲且光滑,导轨间距为,电阻不计.水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场,相距一段距离不重叠,磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端,磁感强度大小为,方向竖直向上;磁场Ⅱ的磁感应强度大小为,方向竖直向下.质量均为、电阻均为的金属棒和垂直导轨放置在其上,金属棒置于磁场Ⅱ的右边界处.现将金属棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放,使其沿导轨运动.设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.
(1)若水平段导轨粗糙,两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为,将金属棒从距水平面高度处由静止释放.求:
①金属棒刚进入磁场Ⅰ时,通过金属棒的电流大小;
②若金属棒在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒能在导轨上保持静止,通过计算分析金属棒释放时的高度应满足的条件;
(2)若水平段导轨是光滑的,将金属棒仍从高度处由静止释放,使其进入磁场Ⅰ.设两磁场区域足够大,求金属棒在磁场Ⅰ内运动过程中,金属棒中可能产生焦耳热的最大值.
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计,水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。导体棒a与b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R。b棒放置在水平导轨上足够远处,a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g。求:
(1)a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;
(2)最终稳定时两棒的速度大小;
(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中,b棒上产生的焦耳热是多少?
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计,水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。导体棒a与b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R。b棒放置在水平导轨上足够远处,a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g。求:
(1)a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;
(2)最终稳定时两棒的速度大小;
(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中,b棒上产生的焦耳热是多少?
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,两根光滑的金属平行导轨和放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为,电阻不计.水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场,相距一段距离不重叠,磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端,磁感强度大小为,多方向竖直向上;磁场Ⅱ的磁感应强度大小为,方向竖直向下.质量均为、电阻均为的金属棒和垂直导轨放置在其上.现将金属棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放,使其沿导轨运动.设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.将金属棒仍从高度处由静止释放,使其进入磁场Ⅰ.设两磁场区域足够大.
(1)若金属棒置于磁场Ⅰ中某位置,且与该区域左端有足够距离,求:
a.两金属棒的运动达到稳定后,金属棒的速度为多少?
b.过程中某时刻金属棒的速度变为其刚进入磁场区域时的,求金属棒在过程中所受到的安培力的冲量;
(2)若金属棒置于磁场Ⅱ的右边界处,求:
a.金属棒进入磁场Ⅰ后,两棒最终能否均做匀速运动?若能,求出稳定时两棒的速度分别为多少;若不能,请阐明理由;
b.求上述过程中金属棒中可能产生的焦耳热的最大值.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为的平行光滑金属导轨上.导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.左侧是水平放置、间距为d的平行金属板.R和分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻.
(1)调节,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v.
(2)改变,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析