如图所示,倾角为370的光滑绝缘的斜面上放着M=1kg的导轨abcd,ab∥cd。另有一质量m=1kg的金属棒EF平行bc放在导轨上,EF下侧有绝缘的垂直于斜面的立柱P、S、Q挡住EF使之不下滑,以OO′为界,斜面左边有一垂直于斜面向下的匀强磁场。右边有平行于斜面向下的匀强磁场,两磁场的磁感应强度均为B=1T,导轨bc段长L=1m。金属棒EF的电阻R=1.2Ω,其余电阻不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,开始时导轨bc边用细线系在立柱S上,导轨和斜面足够长,当剪断细线后,试求:
(1)求导轨abcd运动的最大加速度;
(2)求导轨abcd运动的最大速度;
(3)若导轨从开始运动到最大速度的过程中,流过金属棒EF的电量q=5C,则在此过程中,系统损失的机械能是多少?(sin370=0.6)
高二物理计算题简单题
如图所示,倾角为370的光滑绝缘的斜面上放着M=1kg的导轨abcd,ab∥cd。另有一质量m=1kg的金属棒EF平行bc放在导轨上,EF下侧有绝缘的垂直于斜面的立柱P、S、Q挡住EF使之不下滑,以OO′为界,斜面左边有一垂直于斜面向下的匀强磁场。右边有平行于斜面向下的匀强磁场,两磁场的磁感应强度均为B=1T,导轨bc段长L=1m。金属棒EF的电阻R=1.2Ω,其余电阻不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,开始时导轨bc边用细线系在立柱S上,导轨和斜面足够长,当剪断细线后,试求:
(1)求导轨abcd运动的最大加速度;
(2)求导轨abcd运动的最大速度;
(3)若导轨从开始运动到最大速度的过程中,流过金属棒EF的电量q=5C,则在此过程中,系统损失的机械能是多少?(sin370=0.6)
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上,导轨间距为L,电阻忽略不计且足够长,以宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B.另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d<L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流.将整个装置置于导轨上,开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处.由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零.重力加速度为g.
(1)求刚释放时装置加速度的大小;
(2)求这一过程中线框中产生的热量;
(3)之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动.求稳定后装置运动的最高位置与最低位置之间的距离.
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,abcd是质量为m的U形导轨,ab与cd平行,放在光滑绝缘的水平面上,另有一根质量为m的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ棒右边靠着绝缘竖直光滑且固定在绝缘水平面上的立柱e、f,U形导轨处于匀强磁场中,磁场以通过e、f的O1O2为界,右侧磁场方向竖直向上,左侧磁场方向水平向左,磁感应强度大小都为B,导轨的bc段长度为L,金属棒PQ接入电路的电阻为R,其余电阻均可不计,金属棒PQ与导轨间的动摩擦因数为μ,在导轨上作用一个方向向右、大小F=mg的水平拉力,让U形导轨从静止开始运动.设导轨足够长.求:
(1)导轨在运动过程中的最大速度vm;
(2)若导轨从开始运动到达到最大速度vm的过程中,流过PQ棒的总电量为q,则系统增加的内能为多少?
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,abcd为质量M=2 kg的导轨,放在光滑绝缘的水平面,另有一根质量m=0.6 kg的金属棒PQ平行于bc放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱e、f(竖直立柱光滑,且固定不动),导轨处于匀强磁场中,磁场以为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度大小都为B=0.8 T.导轨的bc段长l=0.5 m,其电阻r=0.4Ω,金属棒的电阻R=0.2Ω,其余电阻均可不计.金属棒与导轨间的动摩擦因数m=0.2.若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力,设导轨足够长,重力加速度g取,试求:
(1)导轨运动的最大加速度;
(2)导轨的最大速度;
(3)定性画出回路中感应电流随时间变化的图线.
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如图所示,在倾角为300绝缘斜面上,固定两条无限长的平行光滑金属导轨,匀强磁场B垂直于斜面向上,磁感应强度B=0.4T,导轨间距L=0.5m,两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上,金属棒质量mab=0.1kg,mcd=0.2kg,每根金属棒的电阻均为r=0.2,导轨电阻不计.当用沿斜面向上的拉力拉动金属棒ab匀速向上运动时.cd金属棒恰在斜面上保持静止。求:
(1)通过 金属棒cd的电流I ;
(2)金属棒cd两端电势差U;
(3) 作用在金属棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)
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如图所示,在倾角为30°的绝缘斜面上,固定两条无限长的平行光滑金属导轨,匀强磁场B垂直于斜面向上,磁感应强度B=0.4T,导轨间距L=0.5m,两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上,金属棒质量mab=0.1kg,mcd=0.2kg,每根金属棒的电阻均为r=0.2W,导轨电阻不计.当用沿斜面向上的拉力拉动金属棒ab匀速向上运动时.cd金属棒恰在斜面上保持静止。求:
(1) 金属棒cd两端电势差Ucd;
(2) 作用在金属棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)
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如图所示,倾角为θ=30°的斜面上固定一宽L=0.5 m的平行光滑金属导轨,导轨上端接入电源和滑动变阻器R,电源电动势E=12 V,内阻r=1Ω。一质量m=0.1kg,电阻的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B=1 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中。要保持金属棒在导轨上静止(导轨的电阻不计,取g=10 m/s2)。求:
(1)金属棒所受到的安培力大小;
(2)通过金属棒的电流;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。
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如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好。
(1)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(2)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
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如图所示,质量m=0.2kg的足够长“U”形金属导轨abcd放置在倾角θ=37°的光滑绝缘斜面上,导轨bc段长L=1m,电阻R=0.5Ω,其余电阻不计。另一质量和电阻与导轨均相同的导体棒PQ垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5,其左下侧有两个固定于斜面的光滑绝缘立柱。以ef为界,下侧匀强磁场方向沿斜面向上,磁感应强度大小为B=1T,上侧磁场B′方向垂直斜面向上。初始bcfe构成与正方形,用轻质细线跨过理想定滑轮将bc段中点与与质量为M的重物相连,细线伸直时与导轨bc段垂直。现将重物由静止释放。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,g取10m/s2)
(1)若M=0.3kg,且B′=B=1T,求导轨运动获得的最大速度
(2)若M=0.3kg,且B′=B=1T,在导轨开始运动至获得最大速度的过程中,棒PQ产生的焦耳热Q=0.15J,通过棒点的电荷量q=1.5C,求此过程中因摩擦增加的内能△E.
(3)若M=0.1kg,且B′变化规律为Bt=kt(k=2T/s),求经多长时间金属导轨开始滑动;
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