高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图甲,电阻为R=2的金属线圈与一平行粗糙轨道相连并固定在水平面内,轨道间 距为d =0.5m,虚线右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1T,磁场内外分别静置垂直于导轨的金属棒P和Q,其质量m1=m2= 0.02kg,电阻R1=R2= 2.t=0时起对左侧圆形线圈区域施加一个垂直于纸面的交变磁场B2,使得线圈中产生如图乙所示的正弦交变电流(从M端流出时为电流正方向),整个过程两根金属棒都没有滑动,不考虑P和Q电流的磁场以及导轨电阻.取重力加速度g= l0m/s2,
(1)若第1s内线圈区域的磁场B2正在减弱,则其方向应是垂直纸面向里还是向外?
(2)假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属棒与导轨间的滑动摩擦因数至少应是多少?
(3)求前4s内回路产生的总焦耳热.
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,两根平行粗糙金属导轨固定于绝缘水平面上,导轨左侧间连有阻值为r的电阻,两平行导轨间距为L。一根长度大于L、质量为m、接入电路的电阻也为r的导体棒垂直导轨放置并接触良好,导体棒初始均处于静止,导体棒与图中虚线有一段距离,虚线右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。现给导体棒一个水平向右的恒力,使其从静止开始做匀加速直线运动,进入磁场前加速度大小为a0,然后进入磁场,运动一段时间后达到一个稳定速度,平行轨道足够长,导体棒与平行导轨间的动摩擦因数处处相等,忽略平行轨道的电阻。求:
(1)导体棒最后的稳定速度大小;
(2)若导体棒从开始运动到达稳定速度的过程中,通过导轨左侧电阻的电荷量为q,求此过程中导体棒在磁场中运动的位移。
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图甲所示,水平放置间距为0.5m的平行金属导轨,导轨右端接一电阻。在间距为d=4m的虚线ef、gh间存在着垂直轨道平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。质量为0.125kg的导体棒ab横跨在导轨上,与导轨接触良好并无摩擦。导体棒由静止开始在0.25N的水平恒力F作用下开始运动,2.0s末刚好运动到ef处。整个电路除R外,其它电阻均不计。求:
(1)导体棒开始运动的位置到磁场边界ef的距离x;
(2)导体棒从开始运动到离开磁场的过程中,电阻R上产生的热量。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图,间距为L的足够长光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,虚线MN右侧区域存在磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场。质量均为m、长度均为L、电阻均为R的导体棒a、b,垂直导轨放置且保持与导轨接触良好。开始导体棒b静止于与MN相距为v0处,导体棒a以水平速度v0从MN处进入磁场。不计导轨电阻,忽略因电流变化产生的电磁辐射,运动过程中导体棒a、b没有发生碰撞。求
(1)导体棒b中产生的内能;
(2)导体棒a、b间的最小距离。
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(14分)如图(a)两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场,质量m=0.2kg的金属杆垂直于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略,杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v-t图像如图(b)所示,在15s时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0,求:
(1)金属杆所受拉力的大小为F;
(2)0-15s匀强磁场的磁感应强度大小为;
(3)15-20s内磁感应强度随时间的变化规律。
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如图所示,两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场.质量m=0.2kg的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略.杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v-t图像如图所示.在15s末时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持回路磁通量不变,杆中电流为零.求:
(1)金属杆所受拉力的大小F;
(2)0-15s内匀强磁场的磁感应强度大小风;
(3)撤去恒定拉力之后,磁感应强度随时间的变化规律.
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如图A.,两根平行光滑金属导轨间距L=0.5m,置于同一水平面上。导轨间接有阻值R1=1.5Ω的定值电阻。垂直于轨道的虚平面右侧充满竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一置于轨道上的导体棒与虚平面平行,且相距s=0.32m。在水平向右外力F的作用下,导体棒由静止开始做匀加速运动,其v-t图像如图B.所示。已知导体棒的质量m=0.1kg,棒接入两导轨间的阻值r=0.5Ω。求:
(1)导体棒运动的加速度a;
(2)t1=0.3s、t2=0.5s时电压表的示数U1、U2;
(3)通过分析、计算、说明,在图C.中作出0-1.0s内水平外力F的大小随时间的变化图像。
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