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如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l=0.50m，上端接有阻值R=0.80Ω的定值电阻，导轨的电阻可忽略不计．导轨处于磁感应强度B=0.40T、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中，磁场的上边界如图中虚线所示，虚线下方的磁场范围足够大．一根质量m=4.0×10^-2kg、电阻r=0.20Ω的金属杆MN，从距磁场上边界h=0.20m高处，由静止开始沿着金属导轨下落．已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s²，不计空气阻力．
（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小；
（2）求金属杆刚进入磁场时的加速度大小；
（3）若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动，则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大？

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试题解析

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如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l=0.50m，上端接有阻值R=0.80Ω的定值电阻，导轨的电阻可忽略不计．导轨处于磁感应强度B=0.40T、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中，磁场的上边界如图中虚线所示，虚线下方的磁场范围足够大．一根质量m=4.0×10^-2kg、电阻r=0.20Ω的金属杆MN，从距磁场上边界h=0.20m高处，由静止开始沿着金属导轨下落．已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s²，不计空气阻力．
（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小；
（2）求金属杆刚进入磁场时的加速度大小；
（3）若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动，则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大？

高三物理解答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MN、PQ竖直放置，导轨间距0.40m．一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻；长L=0.40m、电阻r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab相对于出发点下滑的距离s，s与下滑时间，的关系如下表所示，导轨电阻不计，g=l0m/s²．求：

时间t（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70

下滑距离s （m） 0.04 0.14 0.35 0.60 0.85 1.10 1.35

（1）在前0.4s的时间内，金属棒ab电动势的平均值：
（2）金属棒的质量；
（3）在前0.7s的时间内，电阻R上产生的热量．

高三物理解答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MN、PQ竖直放置，磁感应强度B＝0.50T匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.50Ω的电阻，导轨宽度L＝0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。（金属棒ab和导轨电阻不计，g=10m/s²）

时间t/s

0

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

下滑距离h/m

0

0.18

0.60

1.20

1.95

2.80

3.80

4.80

5.80

6.80

求：（1）在前0. 4s的时间内，金属棒ab中的平均电动势；
（2）金属棒的质量m；
（3）在前1.60s的时间内，电阻R上产生的热量Q_R 。

高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为，两导轨上端接有电阻，阻值，虚线下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为，现将质量为、电阻不计的金属杆ab，从上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻，已知金属板下落的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示，重力加速度，则（　　　　）
A．金属杆刚进入磁场时的速度为
B．下落了时速度为
C．金属杆下落的过程中，在电阻R上产生的热量为
D．金属杆下落的过程中，通过电阻R的电荷量为

高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示，两条足够长得光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，两导轨上端接有电阻，阻值R=2Ω，虚线下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为2T，现将质量为m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻，已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示，重力加速度，则
A.金属杆刚进入磁场时的速度为1m/s
B.下落了0.3m时速度为5m/s
C.金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量为0.2875J
D.金属杆下落0.3m的过程中，通过电阻R的电荷量为0.05C

高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，两导轨的上端间接有电阻，阻值R=2Ω 虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2T，现将质量m=0.1kg，电阻r=2Ω的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：
（1）金属杆刚进入磁场时速度多大？下落了0.3m时速度为多大？
（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量？
（3）金属杆下落0.3m的过程中，通过电阻R的电荷量q？

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，两导轨的上端间接有电阻，阻值R=2Ω 虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2T，现将质量m=0.1kg，电阻r=2Ω的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：
(1)金属杆刚进入磁场时速度多大？下落了0.3m时速度为多大？
(2)金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量？
(3)金属杆下落0.3m的过程中，通过电阻R的电荷量q？

高三物理简答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竖直放置，间距为L，其上端连接有阻值为R的电阻，装置区域有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。将一根水平金属棒从导轨M处以初速度v0向上抛出，经过时间到达最高处N，之后下落到P处后速度不再增加，P位于M下方H处。已知金属棒的质量为m，电阻也为R。金属棒在运动中始终保持水平且与导轨良好接触，忽略导轨电阻，重力加速度为g。求：
(1)金属棒下落到P处后的速度大小；
(2)金属棒运动过程中最大加速度；
(3)金属棒从N下落到P过程中产生的电能。

高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距L=1m，两导轨的上端间接有电阻，阻值R=2Ω，虚线OO'下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度B=2T。现将质量为m=0.1Kg，电阻不计的金属杆ab，从OO'上方某处由静止释放，金属杆在下落过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨电阻，已知金属杆下落0.4m的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示，g=10m/s²，求：
1.金属杆刚进入磁场时的速度多大？
2.金属杆下落0.4m的过程中，电阻R上产生了多少热量

高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，两导轨的上端接有电阻，阻值R=2Ω，虚线OO′下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为2T，现将质量为m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示，重力加速度g取10m/s²．则（）

A．金属杆刚进入磁场时速度为1 m/s
B．下落了0.3 m时速度为5 m/s
C．金属杆下落0.3 m的过程中，在电阻R上产生的热量为0.287 5 J
D．金属杆下落0.3 m的过程中，通过电阻R的电荷量为0.05 C
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