如图所示,两条相距的平行金属导轨固定在水平面上,其右端接一阻值为的电阻。质量为的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域的磁感应强度大小为方向竖直向下,当该磁场区域以速度匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为。设金属杆长为对应的电阻为,金属杆与导轨之间动摩擦因数为,导轨电阻不计,导轨足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接粒,求:
(1)刚扫到金属杆时,金属杆中感应电流的大小和感应电流方向;
(2)刚扫到金属杆时,金属杆的加速度大小;
(3)若矩形匀强磁场区域扫过金属杆过程中,金属杆向右滑动了,求此过程中安培力对金属杆做的功。
高二物理解答题中等难度题
如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆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)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;
(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;
(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆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)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;
(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;
(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,固定在绝缘水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电阻为2R的导体棒ab与固定绝缘弹簧相连,放在导轨上,并与导轨接触良好.初始时刻,弹簧处于自然长度.给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒往复运动一段时间后静止,不计导轨电阻,下列说法中正确的是()
A. 导体棒每次向右运动的过程中受到的安培力均逐渐减小
B. 导体棒速度为v0时其两端的电压为BLv0/3
C. 导体棒开始运动后速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为mv02/2
D. 在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热为mv02/6
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值R的电阻,空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连,放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒开始沿导轨往复运动,在此过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知R=3r,不计导轨电阻,则下列说法中正确的是
A. 导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左
B. 导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=BLv0
C. 导体棒开始运动后速度第一次为零时,弹簧的弹性势能Ep=mv
D. 导体棒最终会停在初始位置,在导体棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热为
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆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)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;
(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;
(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,有两根相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻.在轨道平面内有一匀强磁场,磁场方向垂直轨道平面斜向上.导轨上有一平行于ce并与导轨垂直的金属杆ab,质量为m.在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,金属杆ab从底端ce由静止沿导轨向上运动,当速度达到最大值v后,撤去拉力F,求:
(导轨足够长,导轨和金属杆的电阻均忽略不计,重力加速度为g)
(1)刚撤去外力F时金属杆所受安培力的大小与方向;
(2)磁场磁感应强度的大小;
(3)若最后ab杆又沿导轨匀速回到ce端,此时金属杆的速度为多大?
高二物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:
(1)ab杆最后回到ce端的速度大小
(2)拉力F的大小
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:
(1)ab杆最后回到ce端的速度大小
(2)拉力F的大小
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:
(1)ab杆最后回到ce端的速度大小
(2)拉力F的大小
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图(a)两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场,质量m=0.2kg的金属杆垂直于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略,杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v-t图像如图(b)所示,在15s时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0,求:
(1)金属杆所受拉力的大小为F;
(2)0-15s匀强磁场的磁感应强度大小为;
(3)15-20s内磁感应强度随时间的变化规律.
高二物理解答题困难题查看答案及解析