如图所示。两根无限长的光滑导轨M、N水平放管,间距为L=0.5m。所在空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B1=0.8T;导轨上放置一质进为m1=0.12kg、电阻r=0.2Ω的金属棒,金属棒及导轨电阻不计;左端接有一电阻R=2Ω.R的两端通过导线与一对水平放置的金属板P、Q相连,如图左侧所示。水平放置的金属板P、Q间距d=0.5m,板间有磁感应强度大小为B2、方向为垂直纸面向里的匀强磁场。现给金属棒m1一个水平向右的恒力F,使棒由静止开始水平运动。一段时间后,棒开始做匀速直线运动,这段时间内通过电阻R的电量为q=4C。此后在左侧P板的小孔S1正上方高度h=0.2m处的A点由静止释放一比荷为1.25C/kg的带电微粒(大小忽略不计)。微粒进入P、Q两板间后。恰能做匀速圆周运动,与上方P板相碰时没有机械能损失且不会碰到下方的Q板。求:(不计空气阻力,g=10m/s2)
(1)金属棒m1匀速直线运动后P、Q两板间的电压以及金属棒匀速运动时速度的大小
(2)金属棒m1从静止到刚好匀速时,电阻R产生的焦耳热(不计左侧金属板P、Q间储存的电磁能)
(3)若带电小球恰能到达P板的小孔S2正上方h处的C点,S1、S2两孔间距为S=2m,求磁感应强度B2的大小必须满足的条件
高三物理解答题困难题
如图所示。两根无限长的光滑导轨M、N水平放管,间距为L=0.5m。所在空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B1=0.8T;导轨上放置一质进为m1=0.12kg、电阻r=0.2Ω的金属棒,金属棒及导轨电阻不计;左端接有一电阻R=2Ω.R的两端通过导线与一对水平放置的金属板P、Q相连,如图左侧所示。水平放置的金属板P、Q间距d=0.5m,板间有磁感应强度大小为B2、方向为垂直纸面向里的匀强磁场。现给金属棒m1一个水平向右的恒力F,使棒由静止开始水平运动。一段时间后,棒开始做匀速直线运动,这段时间内通过电阻R的电量为q=4C。此后在左侧P板的小孔S1正上方高度h=0.2m处的A点由静止释放一比荷为1.25C/kg的带电微粒(大小忽略不计)。微粒进入P、Q两板间后。恰能做匀速圆周运动,与上方P板相碰时没有机械能损失且不会碰到下方的Q板。求:(不计空气阻力,g=10m/s2)
(1)金属棒m1匀速直线运动后P、Q两板间的电压以及金属棒匀速运动时速度的大小
(2)金属棒m1从静止到刚好匀速时,电阻R产生的焦耳热(不计左侧金属板P、Q间储存的电磁能)
(3)若带电小球恰能到达P板的小孔S2正上方h处的C点,S1、S2两孔间距为S=2m,求磁感应强度B2的大小必须满足的条件
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如下图所示,两根无限长的光滑导轨M、N水平放置,间距为L=0.5m;所在空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B1=0.8T;导轨上放置一质量为m1=0.12kg的金属棒,金属棒及导轨电阻不计;左端接有一电阻R=2Ω,R的两端通过导线与一对水平放置的金属板P、Q相连,如图左侧所示。水平放置的金属板P、Q间距d=0.5m,板间有磁感应强度大小为B2、方向为垂直纸面向里的匀强磁场。现给金属棒m1一个水平向右的恒力F,使棒由静止开始水平运动,一段时间后,棒开始做匀速直线运动,这段时间内通过电阻R的电量为q=4C,此后在左侧P板的小孔S1正上方h=0.2m处由静止释放一比荷为1.25C/kg的带电微粒(大小忽略不计),微粒进入P、Q两板间后,恰能做匀速圆周运动,与上方P板相碰时没有机械能损失且不会碰到下方的Q板。求:(不计空气阻力,g=10m/s2)
(1)金属棒m1匀速直线运动后P、Q两板间的电压以及金属棒匀速运动时速度的大小;
(2)金属棒m1从静止到刚好匀速时,电阻R产生的焦耳热;(不计左侧金属板P、Q间储存的电磁能)
(3)若带电小球恰能到达P板的小孔S2正上方h处的C点,S1、S2两孔间距为2m,求磁感应强度B2的大小必须满足的条件。
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
光滑的平行金属导轨长L=2m,两导轨间距d=0.5m,轨道平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.6Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1T,如图所示.有一质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量Q1=0.6J,取g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 棒下滑到轨道最底端时加速度的大小为3m/s2
B. 当棒的速度v=2m/s时,电阻R两端的电压为0.4V
C. 棒下滑到轨道最底端时速度的大小为2m/s
D. 当棒的速度v=2m/s时,电阻R两端的电压为1.0V
高三物理单选题简单题查看答案及解析
高三物理填空题中等难度题查看答案及解析
如图所示,“U”形金属导轨放置在水平桌面上,质量M=lkg,导轨间距d=2m,导轨间存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B=1T,导轨上垂直于导轨平放质量为m=0.5kg的导体棒,跨过光滑滑轮的轻绳一端悬挂质量也为m的物块,另一端连接导体棒,水平面上的轻绳始终与导体棒垂直,与导轨平行,重力加速度取g=l0m/s2,导体棒电阻R=2Ω,其余电阻不计,导轨与导体棒接触良好且摩擦不计,导轨与水平桌面间的动摩擦因数为μ=0.1,运动过程中导体棒始终与导轨垂直且未滑出导轨,也未与滑轮相撞,物块未落地,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:
(1)若将导轨固定,由静止释放导体棒,求导体棒运动的最大速度。
(2)若将导轨和导体棒同时由静止释放,导体棒运动一段时间后,导轨也开始运动,此后某一时刻导体棒的加速度为α1=2.5m/s2,求此时导轨的加速度α2。
(3)若将导轨和导体棒同时由静止释放,导体棒运动一段时间后,导轨也开始运动,并以导轨刚要开始运动时为计时起点,则经过时间t=0.5s,物块下降h=0.725m,此时导轨的速度v1=0.5m/s,导体棒的速度v2=2m/s,求这段时间内回路中产生的焦耳热Q(结果保留三位有效数字)。
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如图所示,在倾角为37度的斜面上有无限长的两条平行光滑金属导轨,导轨间距0.5m,导轨的上端接有阻值为R=0.8Ω的电阻和一电容为C=0.5F的电容器,磁感强度B=2T的匀强磁场,方向垂直于导轨平面向上,一质量为m=0.5kg,电阻r=0.2Ω的金属杆垂直导轨放置,开始时断开开关S,将杆由静止自由释放。(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)求金属杆下滑的最大速度?
(2)若杆由静止下滑到速度最大的这段时间内通过杆的电荷量为2C,则在这段时间内电阻R上产生的热量?
(3)若在由静止释放杆的同时闭合开关,经过一段时间杆达到最大速度,这一过程中通过R的电荷量为5.76C,则这段时间为多少?
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如图所示,电阻不计、间距为l=l.0m的光滑平行金属导轨,水平放置于磁感应强度B=l.0T、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R=1.5Ω,质量为m=l.0kg、电阻为r=0.5Ω的金属棒MN置于导轨上,始终垂直导轨且接触良好.当MN受到垂直于棒的水平外力F=2.0N的作用,由静止开始运动,经过位移x=l.55m,到达PQ处(图中未画出),此时速度为v=2.0m/s.求:
(1)金属棒在PQ处所受磁场作用力大小;
(2)金属棒在PQ处的加速度大小;
(3)金属棒在运动中回路总共产生的势能.
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如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ= 37°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 1T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:
(1)杆a b下滑过程中感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小;
(2)金属杆的质量m和阻值r;
(3)当R = 1Ω时,求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。
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