如图,足够长的光滑的平行金属导轨与水平面间的夹角是37°,导轨间距L=0.3m,电阻不计,导轨两端各接一个阻值均为2Ω的电阻R1、R2,导轨上放一根金属棒,其质量m=1kg,电阻r=2Ω.整个装置处在磁感强度B=1T,方向垂直导轨平面的匀强磁场中,今给金属棒一方向平行于导轨平面向上,大小为v0=12m/s的初速度,使其上滑,在棒上升到最高点的过程中,R2产生的热量是10J,(g=10m/s2 ,sin37°=0.6). 求:
(1)R1及金属棒上产生的热量。
(2)棒在导轨上上滑行的距离。
(3)在上升过程中通过R2的电量。
高二物理解答题困难题
如图,足够长的光滑的平行金属导轨与水平面间的夹角是37°,导轨间距L=0.3m,电阻不计,导轨两端各接一个阻值均为2Ω的电阻R1、R2,导轨上放一根金属棒,其质量m=1kg,电阻r=2Ω.整个装置处在磁感强度B=1T,方向垂直导轨平面的匀强磁场中,今给金属棒一方向平行于导轨平面向上,大小为v0=12m/s的初速度,使其上滑,在棒上升到最高点的过程中,R2产生的热量是10J,(g=10m/s2 ,sin37°=0.6). 求:
(1)R1及金属棒上产生的热量。
(2)棒在导轨上上滑行的距离。
(3)在上升过程中通过R2的电量。
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(16分)如图15所示,倾角为°、电阻不计、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。导轨两端各接一个阻值Ro=2的电阻。在平行导轨间跨接一金属棒,金属棒质量m=1kg,电阻r=2,其与导轨间的动摩擦因数=0.5。金属棒以平行于导轨向上的初速度=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中,通过上端电阻的电荷量(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)求:
(1)金属棒的最大加速度
(2)上端电阻Ro中产生的热量
(3)金属棒上滑至最高点所用时间
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如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨足够长且电阻不计,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻,一质量m=0.1 kg,电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T.棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,当通过电阻R的电荷量为q=4.5C时撤去外力,之后棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1)棒在匀加速运动过程中的位移大小x;
(2)撤去外力后金属棒MN上产生的焦耳热QMN;
(3)外力做的功WF.
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如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨足够长且电阻不计,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻,一质量m=0.1 kg,电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T.棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,当通过电阻R的电荷量为q=4.5C时撤去外力,之后棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1)棒在匀加速运动过程中的位移大小x;
(2)撤去外力后金属棒MN上产生的焦耳热QMN;
(3)外力做的功WF.
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如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨足够长且电阻不计,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻,一质量m=0.1 kg,电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T.棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,当通过电阻R的电荷量为q=4.5C时撤去外力,之后棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1)棒在匀加速运动过程中的位移大小x;
(2)撤去外力后金属棒MN上产生的焦耳热QMN;
(3)外力做的功WF.
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如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°,间距L=0.5 m,上端接有阻值R=0.3 Ω的电阻.匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4 T,磁场方向垂直导轨平面向上.一质量m=0.2 kg,电阻r=0.1 Ω的导体棒MN,在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好.当棒的位移d=9 m时,电阻R上消耗的功率为P=2.7 W.其它电阻不计,g取10 m/s2.求:
(1)此时通过电阻R上的电流;
(2)这一过程通过电阻R上的电荷量q;
(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小.
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(15分)如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°,间距L=0.5m,上端接有阻值R=0.3Ω的电阻.匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T,磁场方向垂直导轨平面向上.一质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的导体棒MN,在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好.当棒的位移d=9m时,电阻R上消耗的功率为P=2.7W.其它电阻不计, g取10 m/s2.求:
(1)此时通过电阻R上的电流;
(2)这一过程通过电阻R上的电荷量q;
(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小.
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如图所示,两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角θ,导轨间距,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上,甲金属杆处在磁场的上边界,甲乙相距.静止释放两金属杆的同时,在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动,加速度大小.
(1)乙金属杆刚进入磁场时,发现乙金属杆作匀速运动,则甲乙的电阻R各为多少?
(2))以刚释放时t =0,写出从开始到甲金属杆离开磁场,外力F随时间t的变化关系,并说明F的方向。
(3)乙金属杆在磁场中运动时,乙金属杆中的电功率多少?
(4)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量Q,试求此过程中外力F对甲做的功。
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如图所示,两条足够长的平行金属导轨PQ、EF倾斜放置,间距为L,与水平方向夹角为θ 。导轨的底端接有阻值为R电阻,导轨光滑且电阻不计。现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为B,金属杆ab长也为L,质量为m,电阻为r,置于导轨底端。给金属杆ab一平行导轨向上的初速度v0,经过一段时间后返回底端时已经匀速。金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求
(1)金属杆ab刚向上运动时,流过电阻R的电流方向;
(2)金属杆ab返回时速度大小及金属杆ab从底端出发到返回底端电阻R上产生的焦耳热;
(3)金属杆ab从底端出发到返回底端所需要的时间。
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