如图所示,水平金属导轨MN、PQ固定于同一竖直平面上,高度差为3L,左端与水平放置的平行极板相连接,长方形区域Ⅰ、区域Ⅱ存在垂直导轨平面的匀强磁场,两磁场区域的宽度分别为L、2L,Ⅱ区磁感应强度大小是Ⅰ区的3倍. 金属杆CD在外力作用下能保持竖直状态,紧贴导轨匀速滑行,且与导轨接触良好. 当CD杆以2v0的速度水平向右进入Ⅰ区的磁场时,两极板中有一质量为m的带电油滴恰能平衡. 现让CD杆以v0的速度匀速通过两个磁场区域,杆刚进入Ⅰ区的磁场时,释放油滴,如果只考虑CD杆在两磁场区的过程,设油滴不会落到极板上,重力加速度为g. 求全过程:
(1)油滴能达到的最大速度vm;(2)电场力对油滴做的功W.
高三物理计算题简单题
如图所示,水平金属导轨MN、PQ固定于同一竖直平面上,高度差为3L,左端与水平放置的平行极板相连接,长方形区域Ⅰ、区域Ⅱ存在垂直导轨平面的匀强磁场,两磁场区域的宽度分别为L、2L,Ⅱ区磁感应强度大小是Ⅰ区的3倍. 金属杆CD在外力作用下能保持竖直状态,紧贴导轨匀速滑行,且与导轨接触良好. 当CD杆以2v0的速度水平向右进入Ⅰ区的磁场时,两极板中有一质量为m的带电油滴恰能平衡. 现让CD杆以v0的速度匀速通过两个磁场区域,杆刚进入Ⅰ区的磁场时,释放油滴,如果只考虑CD杆在两磁场区的过程,设油滴不会落到极板上,重力加速度为g. 求全过程:
(1)油滴能达到的最大速度vm;(2)电场力对油滴做的功W.
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如图(a)所示,两条平行导轨固定在同一水平面内,相距为L,在导轨之间右侧的长方形区域内(如图阴影部分)存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。导轨右端固定连接一根光滑的圆柱形金属MN,另一根金属棒PQ则垂直放置在导轨上,用一根轻绳连接棒PQ的中点后跨过棒MN的中点悬挂一物体,两金属棒之间的绳子保持水平,静止释放物体后棒PQ沿粗糙导轨运动的v-t图象如图(b)所示。已知棒PQ和所挂物体的质量均为m。导轨电阻可忽略不计。求:
(1)金属棒PQ进入磁场后所受的安培力的大小;
(2)两金属棒在回路中的总电阻R。
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如图甲所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,在t=0时,一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流大小
(2)恒力F的大小
(3)4s末金属棒的速度大小
(4)金属棒的质量
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如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R =2 的电阻连接,右端通过导线与阻值RL =4 的小灯泡L连接.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l =2 m,有一阻值r =2 的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处(恰好不在磁场中).CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流.
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
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如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R =2 W的电阻连接,右端通过导线与阻值RL =4 W的小灯泡L连接。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长="2" m,有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处。CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示。在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流。
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。
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如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R =2 W的电阻连接,右端通过导线与阻值RL =4 W的小灯泡L连接.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l =2 m,有一阻值r =2 W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图22乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流.
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
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如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2 Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4 Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长 l=2 m,有一阻值r=2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处(恰好不在磁场中)。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示。在t=0至t=4 s内,金属棒PQ保持静止,在t=4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化。求:
(1)通过小灯泡的电流;
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。
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如图所示,水平面上有两电阻不计的金属导轨平行固定放置,间距d 为0.5米,左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4欧姆的小灯泡L连接;在CDEF矩形区域内有竖直向上均匀磁场,CE长为2米,CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化;在t=0s时,一阻值为2欧姆的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动,金属棒与金属导轨的摩擦力为0.2N.当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡始终正常发光。求:
(1)小灯泡的额定电流强度;
(2)恒力F的大小;
(3)运动到EF位置过程中金属棒的最大动能。
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