如图所示,相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨由两种材料组成.PG右侧部分单位长度电阻为r0,且PQ=QH=GH=L.PG左侧导轨与导体棒电阻均不计.整个导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B.质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动,在到达PG之前导体棒AC已经匀速.
(1)求当导体棒匀速运动时回路中的电流;
(2)若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1,试计算此时导体棒加速度;
(3)若导体棒初始位置与PG相距为d,运动到QH位置时速度大小为v2,试计算整个过程回路中产生的焦耳热.
高二物理计算题中等难度题
如图所示,相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨由两种材料组成.PG右侧部分单位长度电阻为r0,且PQ=QH=GH=L.PG左侧导轨与导体棒电阻均不计.整个导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B.质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动,在到达PG之前导体棒AC已经匀速.
(1)求当导体棒匀速运动时回路中的电流;
(2)若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1,试计算此时导体棒加速度;
(3)若导体棒初始位置与PG相距为d,运动到QH位置时速度大小为v2,试计算整个过程回路中产生的焦耳热.
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,水平面上固定着两根相距L且电阻不计的足够长的光滑金属导轨,导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,铜棒a、b的长度均等于两导轨的间距,电阻均为R、质量均为m,铜棒平行地静止在导轨上且与导轨接触良好.现给铜棒a一个平行于导轨向右的瞬时冲量I,关于此后的过程,下列说法正确的是( )
A. 回路中的最大电流为
B. 铜棒b的最大加速度为
C. 铜棒b获得的最大速度为
D. 回路中产生的总焦耳热为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图,在水平面上固定的两根足够长且光滑的金属杆制成的导轨AO和BO,∠AOB=37°,在导轨上放置一根始终和OB垂直的金属杆CD,金属杆CD也足够长,导轨和金属杆是用同种材料制成的,单位长度的电阻值均为0.1Ω/m,整个装置位于垂直纸面向里的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T,现给静止棒CD一个水平向右的外力,使CD棒从t=0时刻由O点处开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为0.1m/s2(sin370=0.6,cos370=0.8),求:
(1)t=4s时,棒CD上感应电流的方向和回路中的电流大小;
(2)t=4s时,CD棒上安培力的功率是多少?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图,相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻,导轨所在足够长区域内加上与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小B=1T。现有电阻r=1Ω,质量m=1kg的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab以速度从边界MN进入磁场后。
(1)求棒ab刚进入磁场时的加速度大小;
(2)棒ab进入磁场一段距离后,速度大小变为6m/s,求从进入磁场到此时的过程中电阻R产生的焦耳热为多少.
(3)求棒ab最终停的位置.
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,水平面上固定有两根相距的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间有阻值为R的电阻,导体棒ab长,其电阻为r,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度,现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力F,使ab以的速度向右做匀速运动时,求:
中电流的方向和感应电动势大小?
若定值电阻,导体棒的电阻,F多大
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,在水平面上固定一光滑金属导轨EDF,∠EDG=∠FDG=30°,一质量为足够长导体棒AC垂直DG方向放置在金属导轨上,导轨与导体棒单位长度的电阻均为,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现对导体棒AC施加一水平向右的外力,使导体棒从D位置开始以速度沿DG方向做匀速直线运动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。
A. 导体棒在滑动过程中,闭合电路中的电流强度恒为
B. 导体棒在滑动过程中,二导轨间的导体棒两端的电压恒为闭合电动势的
C. 导体棒在滑动过程中,导体棒AC施加一水平向右的外力随时间均匀增大
D. 当导体棒在回路中的长度为L时,整个回路产生的焦耳热为
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示两根足够长的平行光滑导轨相距L,固定在同一水平面上。导轨上横跨着两根平行金属棒ab、cd,与导轨组成闭合电路。每根金属棒的质量为m,电阻为R,其余电阻不计。方向竖直向下的匀强磁场的磁感应强度为B。开始时金属棒ab静止,而金属棒cd有向右的初速度v0。以下正确的有( )
A. ab、cd的最终速度都是v0/2
B. cd动能的减少等于ab动能的增加
C. 安培力对cd做的功等于ab动能的增加和回路的电热之和
D. 安培力对ab冲量大小与安培力对cd的冲量大小相等
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图(a)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,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场,质量m=0.2kg的金属杆垂直于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略,杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v-t图像如图(b)所示,在15s时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0,求:
(1)金属杆所受拉力的大小为F;
(2)0-15s匀强磁场的磁感应强度大小为;
(3)15-20s内磁感应强度随时间的变化规律.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R,两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量k。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.PQ的质量为m,金属导轨足够长、电阻忽略不计。
(1)请简要归纳出电磁感应电动势的两种方法。
(2)若闭合S,若使PQ保持静止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;
(3)若断开S,PQ在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q,求该过程安培力做的功W。
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨ef和gh水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直.在水平导轨和圆环上各放有一根质量为m,电阻为R与导轨垂直的金属杆ab、cd,其余电阻不计.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当用水平向右的恒力F=mg拉细杆ab,并最终达到匀速运动时,杆cd恰好静止在圆环上某处,试求:
(1)杆ab做匀速运动时,回路中的感应电流的大小和方向;
(2)杆ab做匀速运动时的速度;
(3)杆cd静止的位置距圆环最低点的高度.
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