高三物理解答题中等难度题
如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内,两顶点 a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力。则
⑴ 判断流过dc边电流的方向;
⑵ 通过 ab 边的电流Iab是多大?
⑶ 导体杆 ef 的运动速度v是多大?
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如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内,两顶点 a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力。则
⑴ 判断流过dc边电流的方向;
⑵ 通过 ab 边的电流Iab是多大?
⑶ 导体杆 ef 的运动速度v是多大?
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(18分)如图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为d,处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。一根质量为m、电阻为r的导体棒ef垂直放在P、Q导轨上,导体棒ef与P、Q导轨间的动摩擦因数为μ。质量为M的正方形金属框abcd的边长为L,每边电阻均为r,用细线悬挂在竖直平面内,ab边水平,金属框a、b两点通过细导线与导轨相连,金属框的上半部分处在磁感应强度大小为B、方向垂直框面向里的匀强磁场中,下半部分处在大小也为B、方向垂直框面向外的匀强磁场中,不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动,从导体棒开始运动时计时,悬挂金属框的细线的拉力T随时间t的变化如图乙所示,求:
(1)t0时刻以后通过ab边的电流;
(2)t0时刻以后导体棒ef运动的速度;
(3)电动机牵引力的功率P。
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如图所示,PQ为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为=0.5m,处在磁感应强度大小为=0.7T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根质量为M=0.3kg、电阻为r=1Ω的导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,导体杆ef与P、Q导轨间的动摩擦因数为μ=0.1.在外力作用下导体杆ef向左做匀速直线运动。质量为m=0.2kg,每边电阻均为r=1Ω,边长为=0.2m的正方形金属框abcd置于竖直平面内,两顶点A.b通过细导线与导轨相连,金属框处在磁感应强度大小为=1T、方向垂直框面向里的匀强磁场中,金属框恰好处于静止状态,重力加速度,不计其余电阻和细导线对A.b点的作用力,求:
(1)通过ab边的电流;
(2)导体杆ef做匀速直线运动的速度v;
(3)t=1s时间内,导体杆ef向左移动时克服摩擦力所做的功;
(4)外力做功的功率
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