如图,两根形状相同、足够长的光滑金属导轨固定,相互平行,间距为L,两连接点a、b连线垂直于所有导轨,左底端接有阻值为R的电阻。倾斜导轨所在平面与水平面夹角为,平面内有磁感应强度为、方向垂直于平面向上的匀强磁场;水平导轨在同一水平面,所在区域有磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场。阻值为R、质量为m的相同导体杆A、B,A在倾斜导轨上,B在水平导轨上,都垂直于导轨。开始时,A以初速度开始沿倾斜导轨向上滑行,B在外力作用下保持静止;A上滑通过距离x到达最高点时(此时A仍在倾斜导轨上),B瞬间获得一个水平初速度并在外力作用下以此速度做匀速直线运动(B始终在水平导轨上并保持与导轨垂直),A恰能静止在倾斜导轨上。求:
(1)在A上滑的过程中,电阻R上产生的热量;
(2)B做匀速运动速度的方向、大小;
(3)使B做匀速运动的外力的功率。
高三物理解答题困难题
如图,两根形状相同、足够长的光滑金属导轨固定,相互平行,间距为L,两连接点a、b连线垂直于所有导轨,左底端接有阻值为R的电阻。倾斜导轨所在平面与水平面夹角为,平面内有磁感应强度为、方向垂直于平面向上的匀强磁场;水平导轨在同一水平面,所在区域有磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场。阻值为R、质量为m的相同导体杆A、B,A在倾斜导轨上,B在水平导轨上,都垂直于导轨。开始时,A以初速度开始沿倾斜导轨向上滑行,B在外力作用下保持静止;A上滑通过距离x到达最高点时(此时A仍在倾斜导轨上),B瞬间获得一个水平初速度并在外力作用下以此速度做匀速直线运动(B始终在水平导轨上并保持与导轨垂直),A恰能静止在倾斜导轨上。求:
(1)在A上滑的过程中,电阻R上产生的热量;
(2)B做匀速运动速度的方向、大小;
(3)使B做匀速运动的外力的功率。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行固定放置,导轨间距为L=2m,导轨底端接有阻值为1Ω的电阻R,导轨的电阻忽略不计.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度B=0.5T.现有一长度也为L、质量为m=0.4kg、电阻不计的金属棒用轻质细绳通过光滑轻质滑轮与质量为M=0.8kg的物体相连,滑轮与金属棒之间的细绳与导轨平面平行.将金属棒与物体M由静止释放,棒沿导轨运动一段距离后以速度做匀速直线运动,运动过程中,棒与两导轨始终保持垂直接触,不计空气阻力.(取重力加速度g=10)
(1)求金属棒匀速运动时的速度大小;
(2)当棒的速度为0.5时,求棒的加速度大小.
高三物理解答题简单题查看答案及解析
两根足够长的间距为L的光滑导轨竖直固定,底端接阻值为R的电阻,将阻值也为R金属棒悬挂在一固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。导轨电阻不计,重力加速度为g。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A、释放瞬间金属棒的加速度一定等于g
B、金属棒到达最低点的加速度一定等于g
C、电路上产生的总热量可能等于金属棒重力势能的减少量
D、金属棒的速度为v时,电阻R的电功率为
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图甲所示。在同一水平面上,两条足够长的平行金属导轨MNPQ间距为,右端接有电阻,导轨EF连线左侧光滑且绝缘.右侧导轨粗糙,EFGH区域内有垂直导轨平面磁感应强度的矩形匀强磁场;一根轻质弹簧水平放置,左端固定在K点,右端与质量为的金属棒a接触但不栓接,且与导轨间的动摩擦因数,弹簧自由伸长时a棒刚好在EF处,金属棒a垂直导轨放置,现使金属棒a在外力作用下缓慢地由EF向左压缩至AB处锁定,压缩量为。此时在EF处放上垂直于导轨质量电阻的静止金属棒b。接着释放金属棒a,两金属棒在EF处碰撞,a弹回并压缩弹簧至CD处时速度刚好为零且被锁定,此时压缩量为,b棒向右运动,经过从右边界GH离开磁场,金属棒b在磁场运动过程中流经电阻R的电量。设棒的运动都垂直于导轨,棒的大小不计,已知弹簧的弹力与形变量的关系图像(如图乙)与x轴所围面积为弹簧具有的弹性势能。求:
(1)金属棒a碰撞金属棒b前瞬间的速度
(2)金属棒b离开磁场时的速度
(3)整个过程中电阻R上产生的热量
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示。在同一水平面上,两条足够长的平行金属导轨MNPQ间距为,右端接有电阻,导轨EF连线左侧光滑且绝缘.右侧导轨粗糙,EFGH区域内有垂直导轨平面磁感应强度的矩形匀强磁场;一根轻质弹簧水平放置,左端固定在K点,右端与质量为的金属棒a接触但不栓接,且与导轨间的动摩擦因数,弹簧自由伸长时a棒刚好在EF处,金属棒a垂直导轨放置,现使金属棒a在外力作用下缓慢地由EF向左压缩至AB处锁定,压缩量为。此时在EF处放上垂直于导轨质量电阻的静止金属棒b。接着释放金属棒a,两金属棒在EF处碰撞,a弹回并压缩弹簧至CD处时速度刚好为零且被锁定,此时压缩量为,b棒向右运动,经过从右边界GH离开磁场,金属棒b在磁场运动过程中流经电阻R的电量。设棒的运动都垂直于导轨,棒的大小不计,已知弹簧的弹力与形变量的关系图像(如图乙)与x轴所围面积为弹簧具有的弹性势能。求:
(1)金属棒a碰撞金属棒b前瞬间的速度
(2)金属棒b离开磁场时的速度
(3)整个过程中电阻R上产生的热量
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨倾斜放置,导轨与水平面之间的夹角为θ,两导轨间距离为L,底端接有一阻值为R的电阻。一质量为m、长为L、阻值为r的金属棒垂直导轨放置,其中点处与一个上端固定、劲度系数为k的轻质弹簧相连,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。现将金属棒从弹簧原长处由静止释放,若金属棒在运动过程中始终与导轨接触良好且垂直,则
A. 释放瞬间,金属棒的加速度大小为gsin θ
B. 金属棒向下运动的过程中,流过电阻R的电流方向为N→M
C. 金属棒的速度为v时,其受到的安培力大小为
D. 金属棒最终静止时重力势能减少了
高三物理不定项选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨、处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为,导轨的右端接有阻值为的电阻.一根质量为,电阻为的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好.现使金属棒以一定初速度向左运动,它先后通过位置,后,到达位置处刚好静止.已知磁场的磁感应强度为,金属棒通过、处的速度分别为、、、间距离等于、间距离,导轨的电阻忽略不计.下列说法中正确的是( )
A. 金属棒运动到处时通过电阻的电流方向由指向
B. 金属棒运动到处时通过电阻的电流方向由指向
C. 金属棒在过程与过程中,安培力对金属棒做的功相等
D. 金属棒在过程与过程中,安培力对金属棒的冲量相等
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动,它先后经过位置a、b后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B,金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2,a、b间距离等于b、c间距离,导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动,它先后经过位置a、b后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B,金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2,a、b间距离等于b、c间距离,导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动,它先后经过位置a、b后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B,金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2,a、b间距离等于b、c间距离,导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是( )
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍
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