如图a所示,光滑水平直金属轨道宽L=0.4m,左端连接定值电阻R,轨道电阻不计。轨道内存在有界匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一根质量m=0.2kg、不计电阻的金属杆垂直轨道放置,在轨道上以初速度v0进入磁场向右运动,通过施加一个水平拉力F使金属杆做加速度大小a=1 m/s2的匀减速运动直至速度为零。若以F向右为正,金属杆在磁场中运动的过程中F和金属杆运动速度v的关系如图b所示。
(1)试分析当v=1 m/s时金属杆在水平方向的受力情况;
(2)求当v=1 m/s时金属杆所受安培力FA的大小;
(3)求定值电阻R的大小;
(4)若金属杆以v0=2m/s进入磁场,恰好运动到磁场右边界时速度为0,试讨论若金属杆以v0<2 m/s的不同数值进入磁场,金属杆从进入磁场到速度为零的过程中,拉力F的大小和方向变化情况。
高三物理简答题困难题
如图a所示,光滑水平直金属轨道宽L=0.4m,左端连接定值电阻R,轨道电阻不计。轨道内存在有界匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一根质量m=0.2kg、不计电阻的金属杆垂直轨道放置,在轨道上以初速度v0进入磁场向右运动,通过施加一个水平拉力F使金属杆做加速度大小a=1 m/s2的匀减速运动直至速度为零。若以F向右为正,金属杆在磁场中运动的过程中F和金属杆运动速度v的关系如图b所示。
(1)试分析当v=1 m/s时金属杆在水平方向的受力情况;
(2)求当v=1 m/s时金属杆所受安培力FA的大小;
(3)求定值电阻R的大小;
(4)若金属杆以v0=2m/s进入磁场,恰好运动到磁场右边界时速度为0,试讨论若金属杆以v0<2 m/s的不同数值进入磁场,金属杆从进入磁场到速度为零的过程中,拉力F的大小和方向变化情况。
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如图a所示,光滑水平直金属轨道宽L=0.4m,左端连接定值电阻R,轨道电阻不计。轨道内存在有界匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一根质量m=0.2kg、不计电阻的金属杆垂直轨道放置,在轨道上以初速度v0进入磁场向右运动,通过施加一个水平拉力F使金属杆做加速度大小a=1 m/s2的匀减速运动直至速度为零。若以F向右为正,金属杆在磁场中运动的过程中F和金属杆运动速度v的关系如图b所示。
(1)试分析当v=1 m/s时金属杆在水平方向的受力情况;
(2)求当v=1 m/s时金属杆所受安培力FA的大小;
(3)求定值电阻R的大小;
(4)若金属杆以v0=2m/s进入磁场,恰好运动到磁场右边界时速度为0,试讨论若金属杆以v0<2 m/s的不同数值进入磁场,金属杆从进入磁场到速度为零的过程中,拉力F的大小和方向变化情况。
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如图所示,一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上,导轨间距L=0.2m,左端接有阻值R=0.3的电阻,右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道.水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0T.一根质量m=0.4kg,电阻r=0.1的金属棒ab垂直放置于导轨上,在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,当金属棒通过位移x=9m时离开磁场,在离开磁场前已达到最大速度.当金属棒离开磁场时撤去外力F,接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h=0.8m处.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.1,导轨电阻不计,棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触,取g =10m/s2.求:
(1)金属棒运动的最大速率v ;
(2)金属棒在磁场中速度为时的加速度大小;
(3)金属棒在磁场区域运动过程中,电阻R上产生的焦耳热.
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如图所示,宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=0.80T的匀强磁场中,框架左端连接一个R=0.4Ω的电阻,框架上面置一电阻r=0.1Ω的金属导体ab,ab长为0.5m。ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v=1.25m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长.轨道电阻及接触电阻忽略不计)。
1.试判断金属导体ab两端哪端电势高;
2.求通过金属导体ab的电流大小:
3.求水平恒力F对金属导体ab做功的功率。
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如图所示,足够长的光滑水平直导线的间距为,电阻不计,垂直轨道平面有磁感应强度为B的匀强磁场,导轨上相隔一定距离放置两根长度均为的金属棒,a棒质量为m,电阻为R,b棒质量为,电阻为,现给a棒一个水平向右的初速度,求:(a棒在以后的运动过程中没有与b棒发生碰撞)
(1)b棒开始运动的方向;
(2)当a棒的速度减为时,b棒刚好碰到了障碍物,经过很短时间速度减为零(不反弹),求碰撞过程中障碍物对b棒的冲击力大小;
(3)b棒碰到障碍物后,a棒继续滑行的距离。
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如图,两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,虚线内存在垂直导轨平面且磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场。质量m=0.2kg、阻值为r=1Ω的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力F=0.24N作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,进入磁场时恰好开始做匀速直线运动。求:
(1)杆进入磁场时的速度大小v;
(2)杆在磁场中运动0.6m位移的过程中,电阻R上产生的热量Q;
(3)若在杆恰好进入磁场时撤去拉力F,分析说明杆在撤去F后加速度、速度的变化情况。
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如图所示,MN和PQ是电阻不计的光滑平行金属导轨,间距为L,导轨弯曲部分与平直部分平滑连接,顶端接一个阻值为R的定值电阻,平直导轨左端,有宽度为d,方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,一电阻为r,长为L的金属棒从导轨处由静止释放,经过磁场右边界继续向右运动并从桌边水平飞出,已知离桌面高度为h,桌面离地高度为H,金属棒落地点的水平位移为s,重力加速度为g,由此可求出金属棒穿过磁场区域的过程中
A.流过金属棒的最小电流
B.通过金属棒的电荷量
C.金属棒克服安培力所做的功
D.金属棒产生的焦耳热
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