如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨与水平面夹角为θ,处于方向垂直导轨平面向下且磁感应强度为B的匀强磁场中。将金属杆ab垂直放在导轨上,杆ab由静止释放下滑距离x时速度为v。已知金属杆质量为m,定值电阻以及金属杆的电阻均为R,重力加速度为g,导轨杆与导轨接触良好。则下列说法正确的是( )
A.此过程中流过导体棒的电荷量q等于
B.金属杆ab下滑x时加速度大小为gsinθ-
C.金属杆ab下滑的最大速度大小为
D.金属杆从开始运动到速度最大时, 杆产生的焦耳热为mgxsinθ-
高三物理单选题中等难度题
如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、长为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置,且始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值也为R的定值电阻。现闭合开关K,给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离s时,金属棒开始匀速运动,则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程,下列说法中正确的是(重力加速度为g)
A. 金属棒的末速度为
B. 金属棒的最大加速度为1.4g
C. 通过金属棒的电荷量为
D. 定值电阻上产生的焦耳热为
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
(15分) 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ, N、Q两点间接有阻值为R的电阻。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。将质量为m、阻值也为R的金属杆ab垂直放在导轨上,杆ab由静止释放,下滑距离x时达到最大速度。重力加速度为g,导轨电阻不计,杆与导轨接触良好。求:
⑴杆ab下滑的最大加速度;
⑵杆ab下滑的最大速度;
⑶上述过程中,杆上产生的热量。
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如图,两根足够长平行光滑的金属导轨相距为l,导轨与水平面夹角为θ,并处于磁感应强度为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。两金属导轨的上端与阻值为R的灯泡连接,并连接水平放置、长和宽都为d的平行金属板,板内存在垂直纸面向里的磁感应强度为
B1的匀强磁场。长为l的金属棒ab垂直于金属导轨,且始终与导轨接触良好。当金属棒固定
不动时,质量为m、电荷量为q的粒子流沿中线射入金属板内,恰好在金属板的左下边沿穿
出。粒子重力不计,重力加速度为g,导轨和金属棒的电阻不计。
(1) 粒子流带何种电荷,速度多大?
(2) 现将金属棒由静止释放,待棒沿导轨匀速下滑后,粒子流水平通过,求金属棒质量M。
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如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面的夹角为θ,导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上,ab与cd之间相距为L,金属杆甲、乙的阻值相同,质量均为m,甲杆在磁场区域的上边界ab处,乙杆在甲杆上方与甲相距L处,甲、乙两杆都与导轨垂直.静止释放两杆的同时,在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F,使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动,加速度大小为a=2gsin θ,甲离开磁场时撤去F,乙杆进入磁场后恰好做匀速运动,然后离开磁场.
(1)求每根金属杆的电阻R.
(2)从释放金属杆开始计时,求外力F随时间t变化的关系式,并说明F的方向.
(3)若整个过程中,乙金属杆共产生热量Q,求外力F对甲金属杆做的功W.
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如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面夹角为θ,导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小b方向垂直于斜面向上,ab与cd之间相距为L0金属杆甲、乙的阻值相同,质量均为m,甲杆在磁场区域的上边界ab处,乙杆在甲杆上方与甲相距L处,甲、乙两杆都与导轨垂直。静止释放两杆的同时,在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F,使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动,加速度大小甲离开磁场时撤去F,乙杆进入磁场后恰好做匀速运动,然后离开磁场。
(1 )求每根金属杆的电阻R是多大?
(2 )从释放金属杆开始计时,求外力F随时间t的变化关系式?并说明F的方向。
(3 )若整个过程中,乙金属杆共产生热量Q,求外力F对甲金属杆做的功W是多少?
高三物理计算题简单题查看答案及解析
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如图所示,倾角为的斜面上固定两根足够长的平行金属导轨PQ、MN,导轨电阻不计,相距为L,导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。两根导体棒a、b 质量相等均为m,其电阻之比为2:1。a、b棒均垂直导轨放置且与导轨间的动摩擦因数相同, <tan。对导体棒a施加沿斜面向上的恒力F a棒沿斜面向上运动,同时将b棒由静止释放,最终a、b棒均做匀速运动。两棒在运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好。则
A. 恒力F的大小等于
B. 匀速运动时a、b两棒的速度等大
C. 匀速运动时速度之比为2:1
D. 拉力F做的功等于回路消耗的电能和摩擦产生的内能之和
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,足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置,导轨间距为L且电阻不计,其顶端接有一阻值为R的电阻,整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度v0由导轨底端M点上滑,经一段时间滑行距离x到达最高点N后,又返回底端M点。金属棒与两导轨始终垂直且接触良好,其接入电路中的电阻为r,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为
B.整个过程中电阻R中的电流先从b到a后从a到b
C.金属棒下滑时间大于上滑时间
D.金属棒上滑时间为
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨与水平面成0角放置,导轨间距为L且电阻不计,其顶端接有一阻值为R的电阻,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度υ0由导轨底端上滑,经一段时间滑行距离x到达最高点后,又返回底端。棒与两导轨始终垂直且接触良好,其接入电路中的电阻为r,重力加速度为g。下列说法正确的是
A. 棒下滑过程的平均速度等于
B. 棒下滑过程通过R的电荷量为
C. 棒上滑时间等于
D. 棒上滑过程中回路产生的焦耳热等于
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