高三物理解答题中等难度题
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(16分)如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角的光滑绝缘斜面上,导轨间距L,导轨电阻忽略不计且足够长,一宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B。另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d <L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流,将整个装置置于导轨上。开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处,由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零,之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动。已知B=2.5T,I=0.8A,L=0.5m,m=0.04kg,d=0.38m,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)装置被释放的瞬间,导线棒加速度的大小;
(2)从装置被释放到线框下边运动到磁场上边界MN处的过程中,线框中产生的热量;
(3)装置作稳定的往复运动后,导体棒的最高位置与最低位置之间的距离。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上,导轨间距为L,电阻忽略不计且足够长,以宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B.另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d<L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流.将整个装置置于导轨上,开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处.由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零.重力加速度为g.
(1)求刚释放时装置加速度的大小;
(2)求这一过程中线框中产生的热量;
(3)之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动.求稳定后装置运动的最高位置与最低位置之间的距离.
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上,导轨间距为L,电阻忽略不计且足够长,以宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B.另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d<L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流.将整个装置置于导轨上,开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处.由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零.重力加速度为g.
(1)求刚释放时装置加速度的大小;
(2)求这一过程中线框中产生的热量;
(3)之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动.求稳定后装置运动的最高位置与最低位置之间的距离.
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如图所示,固定且足够长的平行光滑金属导轨EF、PQ所在平面的倾角 ,导轨的下端E、P之间接有R=1Ω的定值电阻,导轨间距L=1m,导轨的电阻不计,导轨上垂直于导轨的虚线上方有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小B=1T,在虚线下方的导轨上放一垂直于导轨的金属棒ab,金属棒ab的质量m=1kg,有效电阻r=0.5Ω,长度也为L=1m,将金属棒ab与绕过导轨上端的定滑轮的细线连接,定滑轮与金属棒ab间的细线与导轨平行,细线的另一端吊着一个重物,重物的质量也为m=1kg,释放重物,细线带着金属棒ab向上运动,金属棒ab运动过程中,始终与导轨垂直,且与导轨接触良好,开始时金属棒ab到虚线的距离s=0.5m,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)金属棒ab刚进入磁场时的速度;
(2)金属棒ab刚进入磁场时的加速度;
(3)金属棒ab在磁场中做匀速运动时的速度。
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