如图所示,AD与A1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DC与D1C1为倾角为37°的平行金属导轨,两组导轨的间距均为l=1.5m,导轨电阻及接触电阻忽略不计.质量为m1=0.35kg、电阻为R1=1Ω的导体棒ab置于倾斜导轨上,质量为m2=0.4kg、电阻为R2=0.5Ω的导体棒cd置于水平导轨上,轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩.导体棒ab、cd与导轨间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.初始时刻,棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin37°=0.6)
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)在轻质挂钩上挂上物体P,细绳处于拉伸状B态,将物体P与导体棒cd同时由静止释放,当P的质量不超过多大时,ab始终处于静止状态.(导体棒cd运动过程中,ab、cd一直与DD1平行,且没有与滑轮相碰.)
(3)若P的质量取第(2)问中的最大值,由静止释放开始计时,当t=1s时cd已经处于匀速直线运C动状态,求在这1s内ab上产生的焦耳热。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,AD与A1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DC与D1C1为倾角为37°的平行金属导轨,两组导轨的间距均为l=1.5m,导轨电阻及接触电阻忽略不计.质量为m1=0.35kg、电阻为R1=1Ω的导体棒ab置于倾斜导轨上,质量为m2=0.4kg、电阻为R2=0.5Ω的导体棒cd置于水平导轨上,轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩.导体棒ab、cd与导轨间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.初始时刻,棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin37°=0.6)
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)在轻质挂钩上挂上物体P,细绳处于拉伸状B态,将物体P与导体棒cd同时由静止释放,当P的质量不超过多大时,ab始终处于静止状态.(导体棒cd运动过程中,ab、cd一直与DD1平行,且没有与滑轮相碰.)
(3)若P的质量取第(2)问中的最大值,由静止释放开始计时,当t=1s时cd已经处于匀速直线运C动状态,求在这1s内ab上产生的焦耳热。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,AD与A1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DC与D1C1为倾角为37°的平行金属导轨,两组导轨的间距均为l=1.5m,导轨电阻及接触电阻忽略不计.质量为m1=0.35kg、电阻为R1=1Ω的导体棒ab置于倾斜导轨上,质量为m2=0.4kg、电阻为R2=0.5Ω的导体棒cd置于水平导轨上,轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩.导体棒ab、cd与导轨间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.初始时刻,棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin37°=0.6)
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)在轻质挂钩上挂上物体P,细绳处于拉伸状B态,将物体P与导体棒cd同时由静止释放,当P的质量不超过多大时,ab始终处于静止状态.(导体棒cd运动过程中,ab、cd一直与DD1平行,且没有与滑轮相碰.)
(3)若P的质量取第(2)问中的最大值,由静止释放开始计时,当t=1s时cd已经处于匀速直线运C动状态,求在这1s内ab上产生的焦耳热。
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如图所示,AD与A1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DC与D1C1为倾角为37°的平行金属导轨,两组导轨的间距均为l=1.5m,导轨电阻及接触电阻忽略不计.质量为m1=0.35kg、电阻为R1=1Ω的导体棒ab置于倾斜导轨上,质量为m2=0.4kg、电阻为R2=0.5Ω的导体棒cd置于水平导轨上,轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩.导体棒ab、cd与导轨间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.初始时刻,棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin37°=0.6)
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)在轻质挂钩上挂上物体P,细绳处于拉伸状B态,将物体P与导体棒cd同时由静止释放,当P的质量不超过多大时,ab始终处于静止状态.(导体棒cd运动过程中,ab、cd一直与DD1平行,且没有与滑轮相碰.)
(3)若P的质量取第(2)问中的最大值,由静止释放开始计时,当t=1s时cd已经处于匀速直线运C动状态,求在这1s内ab上产生的焦耳热。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,AD与A1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DC与D1C1为倾角为的平行金属导轨,两组导轨的间距均为l=1.5m,导轨电阻忽略不计.质量为m1=0.35kg、电阻为R1=1的导体棒ab置于倾斜导轨上,质量为m2=0.4kg、电阻为R2=0.5的导体棒cd置于水平导轨上,轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一个轻质挂钩.导体棒ab、cd与导轨间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.初始时刻,棒ab在倾斜导轨上恰好不会下滑.(g取10m/s2,sin=0.6)
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)在轻质挂钩上挂上物体P,细绳处于拉伸状态,将物体P与导体棒cd同时由静止释放,当P的质量不超过多大时,ab始终处于静止状态?(导体棒cd运动过程中,ab、cd一直与DD1平行,且没有与滑轮相碰.)
(3)若P的质量取第(2)问中的最大值,由静止释放开始计时,当t=1s时cd已经处于匀速直线运动状态,求在这1s内ab上产生的焦耳热为多少?
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如图所示,AD与A1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DC与D1C1为倾角为的平行金属导轨,两组导轨的间距均为l=1.5m,导轨电阻忽略不计.质量为m1=0.35kg、电阻为R1=1的导体棒ab置于倾斜导轨上,质量为m2=0.4kg、电阻为R2=0.5的导体棒cd置于水平导轨上,轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩.导体棒ab、cd与导轨间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.初始时刻,棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin=0.6)
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)在轻质挂钩上挂上物体P,细绳处于拉伸状态,将物体P与导体棒cd同时由静止释放,当P的质量不超过多大时,ab始终处于静止状态?(导体棒cd运动过程中,ab、cd一直与DD1平行,且没有与滑轮相碰.)
(3)若P的质量取第(2)问中的最大值,由静止释放开始计时,当t=1s时cd已经处于匀速直线运动状态,求在这1s内ab上产生的焦耳热为多少?
高三物理简答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cd和ef水平放置,在其左端连接倾角为θ=37°的光滑金属导轨ge、hc,导轨间距均为L=1 m,在水平导轨和倾斜导轨上,各放一根与导轨垂直的金属杆,金属杆与导轨接触良好.金属杆a、b质量均为m=0.1 kg,电阻Ra=2 Ω、Rb=3 Ω,其余电阻不计.在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B1、B2,且B1=B2=0.5 T.已知从t=0时刻起,杆a在外力F1作用下由静止开始水平向右运动,杆b在水平向右的外力F2作用下始终保持静止状态,且F2=0.75+0.2t(N).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) 求:
(1)杆b所受安培力大小与时间的关系;
(2)通过计算判断杆a的运动情况,并写出速度与时间的关系;
(3)从t=0时刻起,求1s内通过杆b的电荷量.
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如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值的电阻;导轨间距为一质量为,电阻,长约的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为,今让金属杆AB由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量,求:
(1)当AB下滑速度为时加速度的大小
(2)AB下滑的最大速度
(3)从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量
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间距为l的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成,如图1所示,倾角为θ的导轨处于大小为B1,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中,水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的“联动双杆”(由两根长为l的金属杆cd和ef,用长度为L的刚性绝缘杆连接而成),在“联动双杆”右侧存在大小为B2,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ,其长度大于L,质量为m,长为l的金属杆ab,从倾斜导轨上端释放,达到匀速后进入水平导轨(无能量损失),杆ab与“联动双杆”发生碰撞后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆”,“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间Ⅱ并从中滑出,运动过程中,杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好,且保持与导轨垂直.已知杆ab、cd和ef电阻均为R=0.02 Ω,m=0.1 kg,l=0.5 m,L=0.3 m,θ=30°,B1=0.1 T,B2=0.2 T,g=10 m/s2.不计摩擦阻力和导轨电阻,忽略磁场边界效应.求:
(1)杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小v0;
(2)“联动三杆”进入磁场区间Ⅱ前的速度大小v;
(3)“联动三杆”滑过磁场区间Ⅱ产生的焦耳热Q.
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
两根足够长的光滑金属导轨平行固定在倾角为θ的斜面上,它们的间距为d.磁感应强度为B的匀强磁场充满整个空间、方向垂直于斜面向上.两根金属杆ab、cd的质量分别为m和2m,垂直于导轨水平放置在导轨上,如图所示.设杆和导轨形成的回路总电阻为R而且保持不变,重力加速度为g.
(1)给ab杆一个方向沿斜面向上的初速度,同时对ab杆施加一平行于导轨方向的恒定拉力,结果cd杆恰好保持静止而ab杆则保持匀速运动.求拉力做功的功率.
(2)若作用在ab杆的拉力与第(1)问相同,但两根杆都是同时从静止开始运动,求两根杆达到稳定状态时的速度.
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如图所示,间距为、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端有一阻值为的电阻,一质量为、电阻也为的金属棒横跨在导轨上,棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中,金属棒以初速度沿导轨向右运动,在金属棒整个运动过程中,下列说法正确的是
A. 金属棒端电势比端高
B. 金属棒克服安培力做的功等于电阻上产生的焦耳热
C. 金属棒运动 的位移为
D. 金属棒运动的位移为
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