如图甲所示,两固定平行且光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ=37°,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~9.9Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨道间距为L=2m,重力加速度取g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。则
A. 金属杆滑动时产生的感应电流方向是 aPMba
B. 金属杆的质量为m=0.5kg
C. 金属杆的接入电阻r=2Ω
D. 当R=2Ω时,杆ab匀速下滑过程中R两端电压为8V
高二物理多选题困难题
如图所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨距为d。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B。P、M间接有阻值为3R的电阻。Q、N间接有阻值为6R的电阻,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为R。现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。求:
(1)金属杆ab运动的最大速度;
(2)金属杆ab运动的加速度为gsinθ时,金属杆ab消耗的电功率;
(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中,克服安培力所做的功。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨距为d. 空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B. P、M间接阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为r. 现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g. 求:
(1)金属杆ab运动的最大速度v;
(2)当金属杆ab运动的加速度为时,回路的电功率;
(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中,通过电阻R上的电荷量。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨距为d. 空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B. P、M间接阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为r. 现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g. 求:
(1)金属杆ab运动的最大速度v;
(2)当金属杆ab运动的加速度为时,回路的电功率;
(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中,通过电阻R上的电荷量。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定,轨距为d。P、M间接有阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效阻值为R。空间存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上。现从静止释放ab。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。求:
(1)ab运动的最大速度vm;
(2)当ab具有最大速度时,ab消耗的电功率P;
(3)为使ab向下做匀加速直线运动,在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F, 推导F随时间t变化的关系式,并分析F的变化与a的关系。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定,轨距为d.P、M间接有阻值为R的电阻.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效阻值为R.空间存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上.现从静止释放ab.若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g.求:
(1)ab运动的最大速度vm;
(2)当ab具有最大速度时,ab消耗的电功率P;
(3)为使ab向下做匀加速直线运动,在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F, 推导F随时间t变化的关系式,并分析F的变化与a的关系.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图(乙)所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g=l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。
(1)当R = 0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向;
(2)求金属杆的质量m和阻值r;
(3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30∘角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0∼10Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,并垂直轨道,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R,重复前述操作,得到多组vm与R的数据,得到vm与R的数据关系如图(乙)所示。已知轨距为L=2m,重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:
(1)求金属杆的质量m和阻值r;
(2)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm;
(3)当R=8Ω时,求回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对金属杆做的功W.
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上、磁感应强度为B=0.5 T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示.已知轨距为L=2 m,重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计.
(1)当R=0时,求杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向;
(2)求金属杆的质量m和阻值r;
(3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图(a)所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°固定在地面上,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图(b)所示.已知轨道间距为L=2m,重力加速度取g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计.则( )
A.金属杆滑动时产生的感应电流方向是a→b→M→P→a
B.当R=0时,杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势的大小为2V
C.金属杆的质量为m=0.2kg,电阻r=2Ω
D.当R=4Ω时,回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功为0.6J
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图(a)所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°固定在地面上,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图(b)所示.已知轨道间距为L=2m,重力加速度取g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计.则( )
A.金属杆滑动时产生的感应电流方向是a→b→M→P→a
B.当R=0时,杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势的大小为2V
C.金属杆的质量为m=0.2kg,电阻r=2Ω
D.当R=4Ω时,回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功为0.6J
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