相距为L的足够长光滑平行金属导轨水平放置,处于磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨一端连接一阻值为R的电阻,导轨本身的电阻不计,一质量为,电阻为的金属棒横跨在导轨上,如图所示,现对金属棒施一恒力F,使其从静止开始运动,
求:(1)运动中金属棒的最大加速度和最大速度分别为多大?
(2)计算下列两个状态下电阻R上消耗电功率的大小:
①金属棒的加速度为最大加速度的一半时;
②金属棒的速度为最大速度的四分之一时。
高二物理计算题中等难度题
相距为L的足够长光滑平行金属导轨水平放置,处于磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨一端连接一阻值为R的电阻,导轨本身的电阻不计,一质量为,电阻为的金属棒横跨在导轨上,如图所示,现对金属棒施一恒力F,使其从静止开始运动,
求:(1)运动中金属棒的最大加速度和最大速度分别为多大?
(2)计算下列两个状态下电阻R上消耗电功率的大小:
①金属棒的加速度为最大加速度的一半时;
②金属棒的速度为最大速度的四分之一时。
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如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距,一端通过导线与阻值为的电阻连接;导轨上放一质量为的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计,整个装置处于竖直向上的大小为的匀强磁场中,现用于导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的图像如图乙所示,(取重力加速度)求:
(1)时拉力的大小及电路的发热功率;
(2)在内,通过电阻R上的电量。
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如图所示,水平面上有两根相距的足够长的光滑平行金属导轨和,它们的电阻可忽略不计,在和之间接有阻值为的定值电阻。导体棒长,其电阻为,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,使以的速度向右做匀速运动时,求:
⑴中的感应电动势多大?
⑵中电流的方向如何?
⑶若定值电阻,导体棒的电阻,则多大?
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如图所示,相距为L的两条是够长的光滑平行金属导轨MN,PQ水平放置于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨的M、P两端连接一阻值为R的电阻,金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好,并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连,已知ab棒与物体A质量均为m,重力加速度为g,不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。现将ab棒由静止释放,测得ab棒沿导轨滑行达到最大速度的过程中,流过电阻R的总电量为q。求:
(1)ab棒运动过程中的最大速度v的大小;
(2)ab棒速度为最大速度一半时加速度a的大小;
(3)ab棒从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距,导轨平面与水平面成角,下端连接阻值为的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小为;质量为、电阻金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触。取,求:
(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)金属棒所能获得的最大速度;
(3)若金属棒沿斜面下滑时恰好获得最大速度,求在此过程中回路一共生热多少焦?
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=3的电阻,导轨处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨的电阻忽略不计,导体棒MN的电阻r=1。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=10m/s,求:
(1)感应电流I的大小;
(2)导体棒两端的电压U;
(3)拉力的功率为多大?
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如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=3的电阻,导轨处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨的电阻忽略不计,导体棒MN的电阻r=1。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=10m/s,求:
(1)感应电流I的大小;
(2)导体棒两端的电压U;
(3)拉力的功率为多大?
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如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:
(1)ab杆最后回到ce端的速度大小
(2)拉力F的大小
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如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:
(1)ab杆最后回到ce端的速度大小
(2)拉力F的大小
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