(16分)如图所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l,导轨上端接有电阻R和一个理想电流表,导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界,磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m、电阻为r的金属杆MN,从距磁场上边界h处由静止开始沿着金属导轨下落,金属杆进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)电流稳定后金属杆运动速度的大小;
(3)金属杆刚进入磁场时,M、N两端的电压大小。
高三物理计算题中等难度题
(16分)如图所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l,导轨上端接有电阻R和一个理想电流表,导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界,磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m、电阻为r的金属杆MN,从距磁场上边界h处由静止开始沿着金属导轨下落,金属杆进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)电流稳定后金属杆运动速度的大小;
(3)金属杆刚进入磁场时,M、N两端的电压大小。
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如图所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距L=0.5m,上端接有电阻R=0.4,导轨电阻忽略不计.导轨下部的匀强磁场区有虚线所示的水平上边界,磁感应强度B=0.4T,方向垂直于导轨平面向外、有效电阻r=0.1的金属杆MN从静止开始下落、以v=5ms的速度进入张场恰能匀速运动,金属杆始终与导轨垂直且接触良好,不计空气阻力、金属杆进入磁场区域后,求:
(1)感应电动势的大小E以及MN杆中感应电流的方向:
(2)金属杆两端的电压大小U:
(3)金属杆所受重力做功的功率P.
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如图所示,足够长的光滑金属导轨ab、cd平行放置且与水平面成=30角固定,间距为=0.5m,电阻可忽略不计。阻值为R0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端。整个装置处于磁感应强度大小为B=lT的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放,金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值R,可测得金属棒的最大速度,经多次测量得到的关系图象如图乙所示(取g=l0)。
(1)试求出金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值;
(2)当电阻箱阻值R=2时,金属棒的加速度为a=2.0,求此时金属棒的速度。
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如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为,两导轨上端接有电阻,阻值,虚线下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为,现将质量为、电阻不计的金属杆ab,从上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻,已知金属板下落的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示,重力加速度,则( )
A.金属杆刚进入磁场时的速度为
B.下落了时速度为
C.金属杆下落的过程中,在电阻R上产生的热量为
D.金属杆下落的过程中,通过电阻R的电荷量为
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如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为,两导轨上端接有电阻,阻值,虚线下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为,现将质量为、电阻不计的金属杆ab,从上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻,已知金属板下落的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示,重力加速度,则( )
A.金属杆刚进入磁场时的速度为
B.下落了时速度为
C.金属杆下落的过程中,在电阻R上产生的热量为
D.金属杆下落的过程中,通过电阻R的电荷量为
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某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度.实验装置如图甲,不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中,导轨间距为d,其平面与磁场方向垂直.电流传感器与阻值为R的电阻串联接在导轨上端.质量为m、有效阻值为r的导体棒AB由静止释放沿导轨下滑,该过程中电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示,电流最大值为Im.棒下滑过程中与导轨保持垂直且良好接触,不计电流传感器内阻及空气阻力,重力加速度为g.
(1)求该磁场磁感应强度大小;
(2)求在t1时刻棒AB的速度大小;
(3)在0~t1时间内棒AB下降的高度为h,求此过程电阻R产生的电热.
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某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度。实验装置如图甲,不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中,导轨间距为d,其平面与磁场方向垂直。电流传感器与阻值为R的电阻串联接在导轨上端。质量为m、有效阻值为r的导体棒AB由静止释放沿导轨下滑,该过程中电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示,电流最大值为Im。棒下滑过程中与导轨保持垂直且良好接触,不计电流传感器内阻及空气阻力,重力加速度为g。
(1)求该磁场磁感应强度大小;
(2)求在t1时刻棒AB的速度大小;
(3)在0~t1时间内棒AB下降的高度为h,求此过程电阻R产生的电热。
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