高三物理解答题中等难度题
如图所示,在竖直向上磁感应强度为匀强磁场中,两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平桌面上,间距,电阻不计,匀强磁场方向与导轨平面垂直,金属棒AB、CD水平放在两导轨上,相隔为,棒与导轨垂直并保持良好接触,AB棒质量为,CD棒质量为,两金属棒接入电路的总电阻,若CD棒以的初速度水平向右运动,在两根金属棒运动到两棒间距最大的过程中,下列说法正确的是
A. AB棒的最终速度大小为
B. 该过程中电路中产生的热量为
C. 该过程中通过导体横截面的电荷量为
D. 两金属板的最大距离为
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如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L=0.5m,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直,ab、cd为两根相同的、垂直于导轨水平放置的金属棒,电阻均为R=2Ω,质量均为m=2kg,与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的最大拉力为T=0.5N,一开始细线处于伸直状态,两棒均静止,ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下以加速度a=2m/s2向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直.
(1)求经多长时间细线被拉断?
(2)从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中,流过cd棒的电量.
(3)若在细线被拉断瞬间撤去水平拉力,求此后电路中产生的焦耳热
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如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L=0.5m,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直,ab、cd为两根相同的、垂直于导轨水平放置的金属棒,电阻均为R=2Ω,质量均为m=2kg,与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的最大拉力为T=0.5N,一开始细线处于伸直状态,两棒均静止,ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下以加速度a=2m/s2向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直.
(1)求经多长时间细线被拉断?
(2)从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中,流过cd棒的电量.
(3)若在细线被拉断瞬间撤去水平拉力,求此后电路中产生的焦耳热
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如图所示,两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内,处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻.一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r.在金属棒中点对棒施加一个水平向右、平行于导轨的拉力,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)若金属棒以速度v0做匀速运动,求棒受到的拉力大小F1;
(2)若金属棒在水平拉力F2作用下,棒运动的速度v随时间t按余弦规律变化,如图乙所示,取水平向右为正方向,从t=0时刻开始到第一次运动到最右端时的距离为x.求此过程中通过电阻R的电荷量q;
(3)在(2)的情况下,求t=0到tT的过程中,整个回路产生的热量Q以及拉力F2做的功W.
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如图,两足够长的光滑平行导轨水平放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属杆中点链接,弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0,第一次运动到最右端时,棒的加速度为a,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q。
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如图,两足够长的光滑平行导轨水平放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属杆中点链接,弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0,第一次运动到最右端时,棒的加速度为a,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q。
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平而上,间距为L,空间存在着方向竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场。在导轨上放有两根质量分别为m和2m的金属棒ab、cd,两棒和导轨垂直且接触良好,有效电阻均为R,导轨电阻不计。现给金属棒ab水平向左的瞬时冲量I0,同时给cd棒水平向右的瞬时冲量2I0,则在以后的运动过程中( )
A. 通过ab棒的最大电流为
B. cd林的最大加速度为
C. 最终两金属棒将静止在导轨上
D. 整个过程中该系统产生的焦耳热为
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如图所示,两足够长的光滑平行导轨水平固定放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r.水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属棒中点链接,弹簧劲度系数为k,装置处于静止状态。现给金属棒一个水平向右的初速度,当棒第一次运动到最右端时,棒的加速度为a.金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g.求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q.
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如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨、固定在同一水平面上,两导轨间距。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻。导轨上停放一质量、电阻的金属杆,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力沿水平方向拉金属杆,使之由静止开始做匀加速运动,电压传感器可将两端的电压即时采集并输入电脑,获得电压随时间变化的关系如图乙所示。
(1)计算加速度的大小;
(2)求第末外力的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆所做的功,求金属杆上产生的焦耳热。
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