如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为
,式中B0和k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;
(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.
高二物理计算题极难题
如图所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间连有一段倾角为θ的光滑倾斜导轨,其下端用一光滑小圆弧与右端的水平导轨相接,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.斜面导轨所在区域无磁场,右段水平区域存在恒定的、竖直向下的匀强磁场B2,其磁感应强度B2待求.左段水平区域存在均匀分布但随时间线性变化的、竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间变化的规律为
,式中B0和k都是已知常数.在斜面轨道顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在倾斜面轨道上滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求金属棒在倾斜轨道上滑动的时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量;
(3)若在金属棒滑到倾斜轨道底端进入匀强磁场B2后刚好做匀速运动,求磁场的磁感应强度B2的大小.
高二物理计算题极难题查看答案及解析
((15分)如图15甲所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图15乙所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
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高二物理计算题极难题查看答案及解析
如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成 半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
⑴问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
⑵求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
⑶探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
高二物理简答题简单题查看答案及解析
(10分)如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
⑴问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?
⑵求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
⑶若要使金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流恰好为零,各已知量之间应该满足什么关系?
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如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图15(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
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如图甲所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图乙所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
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如图所示,两条平行光滑导轨相距L,左端一段被弯成半径为H的 圆弧,圆弧导轨所在区域无磁场.水平导轨区域存在着竖直向上的匀强磁场B,右端连接阻值为R的定值电阻,水平导轨足够长.在圆弧导轨顶端放置一根质量为m的金属棒ab,导轨好金属棒ab的电阻不计,重力加速度为g,现让金属棒由静止开始运动,整个运动过程金属棒和导轨接触紧密.求:
(1)金属棒刚进入水平导轨时的速度
(2)金属棒刚进入磁场时通过金属棒的感应电流的大小和方向.
(3)整个过程中电阻R产生的焦耳热.
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如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求:
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
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如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求:
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
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