如图所示,绝缘水平面上固定平行长直金属导轨,导轨间距为L,一端接有阻值为R的电阻,整个导轨平面处于与之垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。一根金属杆的质量为m,置于导轨上,与导轨垂直并接触良好,金属杆在导轨上的初速度大小为v0,方向平行于导轨。忽略金属杆与导轨的电阻,不计摩擦。金属杆在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过。
(1)因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势,产生动生电动势的非静电力是什么力?
(2)R上能产生多少焦耳热?
(3)当金属杆运动到总路程的k倍(0≤k≤1)时,求此时的安培力的瞬时功率。
高三物理解答题困难题
如图所示,绝缘水平面上固定平行长直金属导轨,导轨间距为L,一端接有阻值为R的电阻,整个导轨平面处于与之垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。一根金属杆的质量为m,置于导轨上,与导轨垂直并接触良好,金属杆在导轨上的初速度大小为v0,方向平行于导轨。忽略金属杆与导轨的电阻,不计摩擦。金属杆在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过。
(1)因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势,产生动生电动势的非静电力是什么力?
(2)R上能产生多少焦耳热?
(3)当金属杆运动到总路程的k倍(0≤k≤1)时,求此时的安培力的瞬时功率。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,光滑平行足够长的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨范围内存在磁场,其磁感应强度大小为B方向竖直向下,导轨一端连接阻值为R的电阻。在导轨上垂直导轨放一长度等于导轨间距L、质量为m的金属棒,其电阻为r,金属棒与金属导轨接触良好。导体棒水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,经过时间t后开始匀速运动,金属导轨的电阻不计。求:
(1)导体棒匀速运动时回路中电流大小。
(2)导体棒匀速运动的速度大小以及在时间t内通过回路的电量。
高三物理简答题简单题查看答案及解析
如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d(导轨电阻不计),其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.一质量为m、电阻为r的匀质导体杆ab垂直于导轨放置,与导轨接触良好,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.对ab施加水平向左的恒力F,使ab从静止开始沿导轨运动,当运动距离为l时,速度恰好达到最大.已知重力加速度大小为g.在此过程中,求:
(1)导体杆ab的最大速度vm;
(2)电阻R产生的焦耳热QR.
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d(导轨电阻不计),其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.一质量为m、电阻为r的匀质导体杆ab垂直于导轨放置,与导轨接触良好,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.对ab施加水平向左的恒力F,使ab从静止开始沿导轨运动,当运动距离为l时,速度恰好达到最大.已知重力加速度大小为g.在此过程中,求:
(1)导体杆ab的最大速度vm;
(2)电阻R产生的焦耳热QR.
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d(导轨电阻不计),其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.一质量为m、电阻为r的匀质导体杆ab垂直于导轨放置,与导轨接触良好,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.对ab施加水平向左的恒力F,使ab从静止开始沿导轨运动,当运动距离为l时,速度恰好达到最大.已知重力加速度大小为g.在此过程中,求:
(1)导体杆ab的最大速度vm;
(2)电阻R产生的焦耳热QR.
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如图所示,固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨,间距为1m,其左端用导线接有两个阻值为4Ω的电阻,整个装置处在竖直向上、大小为2T的匀强磁场中。一质量为2kg的导体杆MN垂直于导轨放置,已知杆接入电路的电阻为2Ω,杆与导轨之间的动摩擦因数为0. 5。对杆施加水平向右、大小为20N的拉力,杆从静止开始沿导轨运动,杆与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,重力加速度g=10m/s2。则
A. M点的电势高于N点
B. 杆运动的最大速度是10m/s
C. 杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等
D. 当杆达到最大速度时,MN两点间的电势差大小为20V
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆.导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用于导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终做匀速速度。当改变拉力的大小时,金属杆做匀速运动时的速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.金属杆的匀速运动之前做匀加速直线运动
B.流过电阻R的电流方向为
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
D.当恒力时,电阻R消耗的最大电功率为
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如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是
A.金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动
B.流过电阻R的电流方向为a→R→b
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
D.当恒力F=3N时,电阻R上消耗的最大电功率为8W
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如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中. 一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ. 现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直). 设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g. 则此过程( )
A.杆的速度最大值为
B.流过电阻的电荷量为
C.恒力做的功与摩擦力做的功之和等于杆的动能变化量
D.恒力做的功与安培力做的功等于杆的动能的变化量
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