如图,绝缘光滑斜面倾角θ=370,在区域I内有垂直于斜面向上的匀强磁场,区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为B=1T,宽度均为d=0.4m,MN为两磁场的分界线.质量为0.06kg的矩形线框abcd,边长分别为L=0.6m和d=0.4m,置于斜面上端某处,ab边与磁场边界、斜面底边平行.由静止释放线框,线框沿斜面下滑,恰好匀速进入区域I,已知线框的总电阻R=0.5Ω.
(1)求ab边在区域I内运动时,线框的速度v0的大小;
(2)求当ab边刚进入区域Ⅱ时,线框的发热功率P;
(3)将ab边进入区域Ⅱ时记为t=0时刻,为使线框此后能以大小为0.4m/s2方向沿斜面向上的加速度做匀变速运动,需在线框上施加一沿斜面方向的外力,求t=0时的外力F;
(4)请定性画出(3)的情景中,t=0之后外力F随时间t变化的图像.
高三物理计算题中等难度题
如图,绝缘光滑斜面倾角θ=370,在区域I内有垂直于斜面向上的匀强磁场,区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为B=1T,宽度均为d=0.4m,MN为两磁场的分界线.质量为0.06kg的矩形线框abcd,边长分别为L=0.6m和d=0.4m,置于斜面上端某处,ab边与磁场边界、斜面底边平行.由静止释放线框,线框沿斜面下滑,恰好匀速进入区域I,已知线框的总电阻R=0.5Ω.
(1)求ab边在区域I内运动时,线框的速度v0的大小;
(2)求当ab边刚进入区域Ⅱ时,线框的发热功率P;
(3)将ab边进入区域Ⅱ时记为t=0时刻,为使线框此后能以大小为0.4m/s2方向沿斜面向上的加速度做匀变速运动,需在线框上施加一沿斜面方向的外力,求t=0时的外力F;
(4)请定性画出(3)的情景中,t=0之后外力F随时间t变化的图像.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图,绝缘光滑斜面倾角θ=370,在区域I内有垂直于斜面向上的匀强磁场,区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为B=1T,宽度均为d=0.4m,MN为两磁场的分界线.质量为0.06kg的矩形线框abcd,边长分别为L=0.6m和d=0.4m,置于斜面上端某处,ab边与磁场边界、斜面底边平行.由静止释放线框,线框沿斜面下滑,恰好匀速进入区域I,已知线框的总电阻R=0.5Ω.
(1)求ab边在区域I内运动时,线框的速度v0的大小;
(2)求当ab边刚进入区域Ⅱ时,线框的发热功率P;
(3)将ab边进入区域Ⅱ时记为t=0时刻,为使线框此后能以大小为0.4m/s2方向沿斜面向上的加速度做匀变速运动,需在线框上施加一沿斜面方向的外力,求t=0时的外力F;
(4)请定性画出(3)的情景中,t=0之后外力F随时间t变化的图像.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域,电场的下边界与磁场的上边界相距为L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,组成总质量为m的“ ”型装置,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,g取10m/s2。求:
⑴线框做匀速运动时的速度大小;
⑵电场强度的大小;
⑶经足够长时间后,小球到达的最低点与电场上边界的距离。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图甲所示,倾角为的光滑斜面上有两个宽度均为d的磁场区域I、Ⅱ,磁感应强度大小都为B,区域I的磁感应强度方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下,两磁场区域间距为d。斜面上有一矩形导体框,其质量为m,电阻为R,导体框ab、cd边长为,bc、ad边长为d。刚开始时,导体框cd边与磁场区域I的上边界重合;t=0时刻,静止释放导体框;t1时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ,框中电流为;随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力,使框中电流均匀增加,到t2时刻框中电流为I2。此时,ab边未出磁场区域Ⅱ,框中电流如图乙所示。求:
(1)在0~t2时间内,通过导体框截面的电荷量;
(2)在0-t1时间内,导体框产生的热量;
(3)在t1-t2时间内,导体框运动的加速度。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示,倾角为的光滑斜面上有两个宽度均为d的磁场区域I、Ⅱ,磁感应强度大小都为B,区域I的磁感应强度方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下,两磁场区域间距为d。斜面上有一矩形导体框,其质量为m,电阻为R,导体框ab、cd边长为,bc、ad边长为d。刚开始时,导体框cd边与磁场区域I的上边界重合;t=0时刻,静止释放导体框;t1时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ,框中电流为;随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力,使框中电流均匀增加,到t2时刻框中电流为I2。此时,ab边未出磁场区域Ⅱ,框中电流如图乙所示。求:
(1)在0~t2时间内,通过导体框截面的电荷量;
(2)在0-t1时间内,导体框产生的热量;
(3)在t1-t2时间内,导体框运动的加速度。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图甲所示,倾角为的光滑斜面上有两个宽度均为d的磁场区域I、Ⅱ,磁感应强度大小都为B,区域I的磁感应强度方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下,两磁场区域间距为d。斜面上有一矩形导体框,其质量为m,电阻为R,导体框ab、cd边长为,bc、ad边长为d。刚开始时,导体框cd边与磁场区域I的上边界重合;t=0时刻,静止释放导体框;t1时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ,框中电流为;随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力,使框中电流均匀增加,到t2时刻框中电流为I2。此时,ab边未出磁场区域Ⅱ,框中电流如图乙所示。求:
(1)在0~t2时间内,通过导体框截面的电荷量;
(2)在0-t1时间内,导体框产生的热量;
(3)在t1-t2时间内,导体框运动的加速度。
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如图所示,在倾角为的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B,方向相反的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度HP以及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度做匀速直线运动,时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度做匀速直线运动,重力加速度为g,下列说法中正确的是
A、当ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为
B、导线框两次匀速运动的速度之比
C、从到的过程中,导线框克服安培力做的功等于重力势能的减少
D、从到的过程中,有机械能转化为电能
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.当ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为a=gsinθ
B.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1
C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少
D.从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场和宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是
A.当ab边刚好越过JP时,导线框具有加速度大小为a=gsinθ
B.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1
C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少
D.从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能
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在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度HP及PN均为L。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. 当ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为a=gsinθ
B. 从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于其重力势能的减少量
C. 导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1
D. 从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能
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