如甲所示,固定倾斜放置的平行导轨足够长且电阻不计,倾角为θ,导轨间距为L,两阻值均为R的导体棒ab、cd置于导轨上,棒的质量均为m,棒与导轨垂直且始终保持良好接触,整个装置处在与平面垂直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,开始时导体棒ab、cd处于静止状态,现给cd一平行于平面向上的拉力F,使cd向上做如图乙所示的加速运动,至t0时刻ab棒刚要滑动,两棒与导轨的动摩擦因数相等,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在0~t0过程中( )
A.ab棒受到导轨的摩擦力一直增大
B.ab棒受到的安培力一直增大
C.棒与导轨的动摩擦因数为
D.在t0时刻突然撤去拉力的一瞬间,cd棒的加速度为
高三物理选择题简单题
如甲所示,固定倾斜放置的平行导轨足够长且电阻不计,倾角为θ,导轨间距为L,两阻值均为R的导体棒ab、cd置于导轨上,棒的质量均为m,棒与导轨垂直且始终保持良好接触,整个装置处在与平面垂直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,开始时导体棒ab、cd处于静止状态,现给cd一平行于平面向上的拉力F,使cd向上做如图乙所示的加速运动,至t0时刻ab棒刚要滑动,两棒与导轨的动摩擦因数相等,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在0~t0过程中( )
A.ab棒受到导轨的摩擦力一直增大
B.ab棒受到的安培力一直增大
C.棒与导轨的动摩擦因数为
D.在t0时刻突然撤去拉力的一瞬间,cd棒的加速度为
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图,固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长,间距L=1m,电阻不计。倾斜导轨的倾角θ=53º,并与R=2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1=R2=2Ω,cd棒质量m=1kg。ab与导轨间摩擦不计,cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让ab棒从导轨上某处由静止释放,当它滑至某一位置时,cd棒恰好开始滑动。
(1)求此时通过ab棒的电流;
(2)求导体棒cd消耗的热功率与ab棒克服安培力做功的功率之比;
(3)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,则ab棒质量应小于多少?
(4)假如cd棒与导轨间的动摩擦因数可以改变,则当动摩擦因数满足什么条件时,无论ab棒质量多大、从多高位置释放,cd棒始终不动?
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图,固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长,间距L=1m,电阻不计。倾斜导轨的倾角θ=53º,并与R=2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1=R2=2Ω,ab棒、cd棒的质量分别是m1=2.5kg,m2=1kg。ab与导轨间摩擦不计,cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让ab棒从导轨上某处由静止释放,当它滑至某一位置时,cd棒恰好开始滑动。(cos53°=0.6,sin53°=0.8,g=10m/s2)
(1)求此时通过ab棒的电流大小及方向;
(2)若这段时间内电阻R产生的焦耳热Q=2J,求ab棒下滑的距离;
(3)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,则ab棒质量应小于多少?
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如图所示,水平固定的平行光滑金属导轨(电阻不计),间距为Z,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面的匀强磁场中,导轨左侧接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好的金属导体棒垂直导轨放置,导体棒的质量为m、阻值为r。导体棒在平行于轨道平面且与导体棒垂直的恒力F的作用下由静止开始向右运动。当位移为x时,导体棒的速度为v,求:
(1)此过程中电阻R上产生的热量;
(2)F作用的时间。
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如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L,左端接有阻值R的电阻,一质量m、长度L的金属棒MN放置在导轨上,棒的电阻为r,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做加速运动,保持外力的功率为P不变,经过时间t导体棒最终做匀速运动。求:
(1)导体棒匀速运动时的速度是多少?
(2)t时间内回路中产生的焦耳热是多少?
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如图所示,电阻不计的“”型足够长且平行的导轨,间距,导轨倾斜部分的倾角,并与定值电阻R相连,整个空间存在着、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场。金属棒、的阻值,棒质量,棒光滑,与导轨间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,,求:
(1)棒由静止释放,当滑至某一位置时,棒恰好开始滑动,求这一时刻棒中的电流;
(2)若棒无论从多高的位置释放,棒都不动,分析质量应满足的条件;
(3)若棒与导轨间的动摩擦因数,棒无论质量多大、从多高位置释放,棒始终不动,求棒与导轨间的动摩擦因数应满足的条件。
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如图所示,阻值不计且足够长的两平行金属导轨倾斜放置,两导轨之间连接电源与滑动变阻器,导轨所在平面倾角θ=37°,导轨间距d=0.2 m,导轨所在区域存在匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,磁场方向垂直导轨平面斜向上。现将质量m=0.1 kg的金属棒ab置于导轨上并始终与导轨垂直,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。如果给金属棒ab一个沿斜面向上的初速度v0=10 m/s,金属棒ab恰好沿导轨匀速运动,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求通过金属棒ab的电流大小。
(2)如果t=0时,断开开关S,调整滑动变阻器的阻值,并将磁场方向变为沿斜面向上,t0=6s时,闭合开关S,电流恰好恢复到(1)中的数值,这时金属棒ab仍能匀速运动,求此时磁感应强度的大小。
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如图所示,电阻不计的“∠”型足够长且平行的导轨,间距L=1 m,导轨倾斜部分的倾角,并与定值电阻R相连。整个空间存在着B=5 T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场。金属棒ab、cd的阻值Rab=Rcd=R,cd棒质量m=1 kg。ab棒光滑,cd与导轨间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)ab棒由静止释放,当滑至某一位置时,cd棒恰好开始滑动。求这一时刻ab棒中的电流;
(2)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,分析ab棒质量应满足的条件;
(3)若cd棒与导轨间的动摩擦因数,ab棒无论质量多大、从多高位置释放,cd棒始终不动。求cd棒与导轨间的动摩擦因数应满足的条件。
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