高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,“×”型光滑金属导轨abcd固定在绝缘水平面上,ab和cd足够长,∠aOc=60°。虚线MN与∠bOd的平分线垂直,O点到MN的距离为L。MN左侧是磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。一轻弹簧右端固定,其轴线与∠bOd的平分线重合,自然伸长时左端恰在O点。一质量为m的导体棒ef平行于MN置于导轨上,导体棒与导轨接触良好。某时刻使导体棒从MN的右侧处由静止开始释放,导体在被压缩弹簧的作用下向左运动,当导体棒运动到O点时弹簧与导体棒分离。导体棒由MN运动到O点的过程中做匀速直线运动。导体棒始终与MN平行。已知导体棒与弹簧彼此绝缘,导轨单位长度的电阻为r(导体棒电阻不计)。弹簧被压缩后所获得的弹性势能可用公式计算,k为弹簧的劲度系数(且为未知量),x为弹簧的形变量。
(1)导体棒在磁场中做匀速直线运动的过程中,求感应电流的大小和速度v0的大小;
(2)求导体棒最终静止时的位置距O点的距离。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
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如图所示,“×”型光滑金属导轨abcd固定在绝缘水平面上,ab和cd足够长∠aOc =60°.虚线MN与∠bOd的平分线垂直,O点到MN的距离为L.MN左侧是磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场.一轻弹簧右端固定,其轴线与∠bOd的平分线重合,自然伸长时左端恰在O点.一质量为m的导体棒ef平行于MN置于导轨上,导体棒与导轨接触良好.某时刻使导体棒从MN的右侧处由静止开始释放,导体棒在压缩弹簧的作用下向左运动,当导体棒运动到O点时弹簧与导体棒分离.导体棒由MN运动到O点的过程中做匀速直线运动.导体棒始终与MN平行.已知导体棒与弹簧彼此绝缘,导体棒和导轨单位长度的电阻均为ro,弹簧被压缩后所获得的弹性势能可用公式Ep=kx2计算,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量.
(1)求导体棒在磁场中做匀速直线运动过程中的感应电流的大小,并判定大小变化特点;
(2)求弹簧的劲度系数k和导体棒在磁场中做匀速直线运动时速度v0的大小;
(3)求导体棒最终静止时的位置距O点的距离.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
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如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则( )
A.F与t成反比
B.F与t2成正比
C.当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
D.若F=0,PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,当达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间无摩擦、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则( )
A. F与t2成正比
B. F和t是线性关系
C. 当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力
D. 若F=0,PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,QP可能对轨道无压力
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱.导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.
(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;
(2)经过多长时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?
(3)某过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为W,求导轨动能的增加量.
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如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱.导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.
(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;
(2)经过多长时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?
(3)某过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为W,求导轨动能的增加量.
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