如图甲所示,AB、CD为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,导轨间距L=lm,导轨左端A、C用导线连接,导轨内左侧边长为L的正方形区域ACQP内有一随时间变化的匀强磁场B1,B1随时间的变化规律如图乙所示。MN的右侧有磁感应强度B=0.8T、方向垂直于纸面向外的恒定的匀强磁场,导体棒ab垂直导轨放置于MN右侧的匀强磁场中,电阻R=0.5Ω,其他电阻不计,取磁场垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向。
(1)如果要让导体棒ab静止在匀强磁场中,可施加一个垂直于ab的水平力F1,求t=1s时这个力的大小;
(2)如果导体棒ab以v=1m/s的速度沿导轨向右匀速运动,求作用于ab的水平拉力的大小。
高三物理解答题简单题
如图甲所示,AB、CD为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,导轨间距L=lm,导轨左端A、C用导线连接,导轨内左侧边长为L的正方形区域ACQP内有一随时间变化的匀强磁场B1,B1随时间的变化规律如图乙所示。MN的右侧有磁感应强度B=0.8T、方向垂直于纸面向外的恒定的匀强磁场,导体棒ab垂直导轨放置于MN右侧的匀强磁场中,电阻R=0.5Ω,其他电阻不计,取磁场垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向。
(1)如果要让导体棒ab静止在匀强磁场中,可施加一个垂直于ab的水平力F1,求t=1s时这个力的大小;
(2)如果导体棒ab以v=1m/s的速度沿导轨向右匀速运动,求作用于ab的水平拉力的大小。
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如图甲所示,AB、CD为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,导轨间距L=lm,导轨左端A、C用导线连接,导轨内左侧边长为L的正方形区域ACQP内有一随时间变化的匀强磁场B1,B1随时间的变化规律如图乙所示。MN的右侧有磁感应强度B=0.8T、方向垂直于纸面向外的恒定的匀强磁场,导体棒ab垂直导轨放置于MN右侧的匀强磁场中,电阻R=0.5Ω,其他电阻不计,取磁场垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向。
(1)如果要让导体棒ab静止在匀强磁场中,可施加一个垂直于ab的水平力F1,求t=1s时这个力的大小;
(2)如果导体棒ab以v=1m/s的速度沿导轨向右匀速运动,求作用于ab的水平拉力的大小。
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如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨,左侧水平,右侧倾斜且与水平部分平滑连接并成α=30°夹角,两导轨间距为L=0.5m,左端接有电阻R=0.5Ω,其余电阻不计。水平部分空间内有竖直向上的匀强磁场B1=0.5T,斜面部分有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场B2.质量为m=0.2kg的导体棒CD,与导轨接触良好且始终垂直于导轨。给棒CD沿斜面向下的初速度v0=2m/s后,棒匀速下滑,经时间△t=1s进入水平部分。(g=10m/s2)求:
(1)B2的大小;
(2)进入水平部分后,棒CD的电流方向和安培力方向,并从速度、加速度两个角度描述导体棒CD进入水平部分后的运动情况;
(3)棒CD从开始到最终停止,电阻R上产生的热量Q;
(4)棒CD进入水平部分瞬间加速度a的大小和方向;若要让棒进入水平部分后,加速度保持不变,需在棒上加一个水平外力F,直至棒离开水平面,从棒进入水平部分开始计时,请写出力F与时间t的表达式,并标明F的方向及t的取值范围。
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(15分)如图所示,水平面上两平行光滑金属导轨间距为L,左端用导线连接阻值为R的电阻.在间距为d的虚线MN、PQ之间,存在方向垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化.质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置,在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动,到达虚线MN时的速度为v0.此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动.导轨电阻不计,始终与导体棒电接触良好.求:
(1)导体棒开始运动的位置到MN的距离x;
(2)磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B;
(3)导体棒通过磁场区域过程中,电阻R上产生的焦耳热QR.
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如图所示,水平面上两平行光滑金属导轨间距为L,左端用导线连接阻值为R的电阻.在间距为d的虚线MN、PQ之间,存在方向垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化.质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置,在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动,到达虚线MN时的速度为v0.此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动.导轨电阻不计,始终与导体棒电接触良好.求:
(1)导体棒开始运动的位置到MN的距离x;
(2)磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B;
(3)导体棒通过磁场区域过程中,电阻R上产生的焦耳热QR.
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如图所示,水平面上两平行光滑金属导轨间距为L,左端用导线连接阻值为R的电阻。在间距为d的虚线MN、PQ之间,存在方向垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化,质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置,在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动,到达虚线MN时的速度为v0。此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动。导轨电阻不计,导体棒始终与导轨接触良好。求:
(1)磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B;
(2)导体棒通过磁场区域过程中,电路上产生的焦耳热Q。
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如图所示,水平面上两平行光滑金属导轨间距为L,左端用导线连接阻值为R的电阻.在间距为d的虚线MN、PQ之间,存在方向垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化.质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置,在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动,到达虚线MN时的速度为v0.此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动.导轨电阻不计,始终与导体棒电接触良好.求:
(1)导体棒开始运动的位置到MN的距离x;
(2)磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B;
(3)导体棒通过磁场区域过程中,电阻R上产生的焦耳热QR.
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如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为l = O.5 m,左端通过导线与阻值R =3Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上,磁感应强度B = O.2T的匀强磁场。一根阻值r =O.5Ω、质量m = O.2kg的金属棒在恒力F =2 N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,经过t =1 s刚好进入磁场区域。求金属棒刚进入磁场时:
1.金属棒切割磁场产生的电动势;
2.小灯泡两端的电压和金属棒受安培力。
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如图甲所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,在t=0时,一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流大小
(2)恒力F的大小
(3)4s末金属棒的速度大小
(4)金属棒的质量
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