高三物理解答题中等难度题
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如图所示,宽度为L=0.40 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.40 T。一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=0.50 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率;
(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个运动过程中电阻R上产生的热量。
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如图,是竖直面内、圆心在点、半径为的光滑绝缘轨道,其端切线水平且距水平地面的高度也为、连线右侧的空间存在方向竖直向下的匀强电场。将一质量为、电荷量为的带正电小球从轨道端无初速释放,小球从端飞出后,在地面上第一次的落点距的水平距离为.若小球可视为质点,重力加速度大小为。求:
(1)进入电场前,小球在端的速度大小及对轨道的压力大小;
(2)匀强电场的场强大小。
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如图,是竖直面内、圆心在点、半径为的光滑绝缘轨道,其端切线水平且距水平地面的高度也为、连线右侧的空间存在方向竖直向下的匀强电场。将一质量为、电荷量为的带正电小球从轨道端无初速释放,小球从端飞出后,在地面上第一次的落点距的水平距离为.若小球可视为质点,重力加速度大小为。求:
(1)进入电场前,小球在端的速度大小及对轨道的压力大小;
(2)匀强电场的场强大小。
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如图,绝缘的光滑圆弧曲面固定在竖直平面内,B为曲面最低点.曲面上的A点与曲面圆心O的连线与竖直方向成夹角θ=37°.曲面所在区域和B点左下方的区域内都存在电场强度大小都为E的匀强电场,方向分别是水平向右和竖直向上.开始时有一质量为m的带电小球处于A点恰好保持静止.此后将曲面内的电场撤去,小球沿曲面下滑至B点时以大小为v0的速度水平抛出,最后落在电场内地面的P点,P点与B点间的水平距离为L. 已知tan37°=0.75,重力加速度为g,求:
(1)小球的带电性及电荷量q.
(2)小球运动到P点瞬间的速度vP的大小.
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