在倾角的斜面上,沿下滑方向铺两条平行的光滑直导轨,导轨足够长,导轨间距为,两者的底端a和b用的电阻相连,如图所示。在导轨上垂直导轨放置一根金属杆cd,其质量。今垂直于斜面加一匀强磁场B,当金属杆以的速率匀速下滑时,R中感应电流的方向为从a到b,设导轨和金属杆的电阻都不计,g取,,,求:
(1)杆匀速运动时R消耗的电功率P;
(2)匀强磁场B的大小和方向。
高三物理解答题简单题
在倾角=30°的斜面上,沿下滑方向铺两条平行的光滑导轨,导轨足够长,导轨的间距为l=0.1m,两者的底端a和b用R=0.04的电阻相连,如图所示。在导轨上垂直于导轨放有一根金属杆cd,其质量m=0.005kg.现加一垂直于斜面的匀强磁场,当金属杆以v=10m/s的速率匀速下滑时,R中感应电流的方向为从α到b,设导轨和金属杆cd的电阻都忽略不计,g取10m/s2,求:
(1)匀强磁场磁感应强度B的大小和方向;
(2)金属杆由静止释放,若在导轨上下滑x=12m刚好达到稳定速度,则此过程中:电阻R上产生的焦耳热;通过R的电荷量。
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如图所示,电阻不计的“”型足够长且平行的导轨,间距,导轨倾斜部分的倾角,并与定值电阻R相连,整个空间存在着、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场。金属棒、的阻值,棒质量,棒光滑,与导轨间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,,求:
(1)棒由静止释放,当滑至某一位置时,棒恰好开始滑动,求这一时刻棒中的电流;
(2)若棒无论从多高的位置释放,棒都不动,分析质量应满足的条件;
(3)若棒与导轨间的动摩擦因数,棒无论质量多大、从多高位置释放,棒始终不动,求棒与导轨间的动摩擦因数应满足的条件。
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如图甲所示,间距L=1m、电阻不计的平行导轨固定在斜面上,倾角 =37°,导轨下端与R=2的电阻相连,空间存在范围足够大的匀强磁场,若规定竖直向下为磁感应强度的正方向,则磁感应强度B随时间t的变化图线如图乙所示,长L=1m、电阻r=1的导体棒在距导轨底端d=1m的位置始终保持静止状态,已知t=1s时导体棒与导轨间的摩擦力为0,t=3s时导体棒与导轨间的静摩擦力恰好达到最大值,重力加速度g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 回路中的感应电动势为3.75V
B. 导体棒的质量为0.5kg
C. 在前3s内,导体棒与导轨间的摩擦力一定先减小后增大
D. 在前3s内,导体棒所受摩擦力的方向先沿导轨向下后沿导轨向上
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两根光滑平行金属导轨足够长,电阻不计,间距L=0.4m,倾角,两导轨间有B=0.5T的匀强磁场,磁场方向垂直斜面向下,导轨之间可通过开关连接电源()、电阻,如图所示。开始时闭合、断开,一根质量为m=0.1kg、电阻为的金属棒从PQ开始以某一速度匀速上滑,当金属棒运动到位置MN时立即断开,闭合,当金属棒回到PQ前已达到最大速度。金属棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取,求:
(1)金属棒匀速上滑时导体棒两端的电压;
(2)金属棒下滑时重力的最大功率。
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如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上,两导轨间距为,M、P两点间接有阻值为的电阻。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。一根质量为的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,ab在导轨之间的电阻是,电路中其余电阻不计。金属杆ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知重力加速度取。求:
(1)金属杆ab沿导轨向下运动时的最大速度v以及此时杆中电流方向:
(2)若金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热总共为,则流过电阻R的总电荷量q为多少;
(3)金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中,经历的时间t。
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如图所示,两根间距为d的足够长光滑金属导轨,平行放置的倾角的斜面上,导轨的右端接有电阻R,整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有一质量为m、电阻也为R的导体棒与两导轨垂直且接触良好,导体棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑,上滑的最大距离为L,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。取sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 导体棒沿着导轨上滑的整个过程中通过R的电何量为
B. 导体棒返回时先做匀加速运动,最后做匀速直线运动
C. 导体棒沿着导轨上滑过程中最大加速度为
D. 导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功
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