如图所示,倒“凸”字形硬质金属线框质量为m,总电阻为R,相邻各边相互垂直,且处于同一竖直平面内,ab、bc、cd、ef、fg、gh、ha边长均为l,ef边长3l,ab与ef平行。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直纸面向内,磁场区域高度大于3l,磁感应强度大小为B。线框由静止开始从ab边距磁场上边界高度为处自由下落,当ghcd边进入磁场时,线框恰好做匀速运动,当ab边穿出磁场下边界时线框也做匀速运动,重力加速度为g,求:
(1)ghcd边刚刚进入磁场时的速度大小v;
(2)线框完全进入磁场过程中产生的热量Q;
(3)磁场区域高度H。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,倒“凸”字形硬质金属线框质量为m,总电阻为R,相邻各边相互垂直,且处于同一竖直平面内,ab、bc、cd、ef、fg、gh、ha边长均为l,ef边长3l,ab与ef平行。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直纸面向内,磁场区域高度大于3l,磁感应强度大小为B。线框由静止开始从ab边距磁场上边界高度为处自由下落,当ghcd边进入磁场时,线框恰好做匀速运动,当ab边穿出磁场下边界时线框也做匀速运动,重力加速度为g,求:
(1)ghcd边刚刚进入磁场时的速度大小v;
(2)线框完全进入磁场过程中产生的热量Q;
(3)磁场区域高度H。
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如图所示,“凸”字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一竖直平面内,ab边长为l,cd边长为2l,ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的距离为2l,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动。在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内,且ab、cd边保持水平,重力加速度为g。求:
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍;
(2)磁场上下边界间的距离H。
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(18分)如图所示,凸字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一竖直平面内,ab边长为l,cd边长为2l,ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的距离为2l,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动,在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内,且aB.cd边保持水平,重力加速度为g;求
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍
(2)磁场上下边界间的距离H
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(18分)如图所示,凸字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一竖直平面内,ab边长为l,cd边长为2l,ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的距离为2l,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动,在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内,且aB.cd边保持水平,重力加速度为g;求
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍
(2)磁场上下边界间的距离H
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如图所示,在竖直平面内有两根相互平行、电阻忽略不计的金属导轨(足够长),在导轨间接有阻值分别为R1,R2的两个电阻,一根质量为m的金属棒ab垂直导轨放置其上,整个装置处于垂直导轨所在平面的匀强磁场中。现让金属棒ab沿导轨由静止开始运动,若只闭合开关S1,金属棒ab下滑能达到的最大速度为;若只闭合开关S2,金属棒ab下滑高度为h时恰好达到能达到的最大速度为,重力加速度为g,求:
(1)金属棒的电阻r;
(2)金属棒ab由静止开始到达到最大速度的过程中,通过电阻R2的电荷量Q;
(3)金属棒ab由静止开始到达到最大速度所用的时间;
(4)若让金属棒ab沿导轨由静止开始运动,同时闭合开关S1、S2,金属棒ab下滑高度为时达到的最大速度为v’。试比较h与、v2与v’的大小关系。(不用推导、直接写出结果)
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(18分)如图所示,质量,电阻,长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数,相距0.4m的、相互平行,电阻不计且足够长。电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。垂直于施加的水平恒力,从静止开始无摩擦地运动,始终与、保持良好接触。当运动到某处时,框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
(1)求框架开始运动时速度v的大小;
(2)从开始运动到框架开始运动的过程中,上产生的热量,求该过程位移x的大小。
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(18分)如图所示,质量,电阻,长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数,相距0.4m的、相互平行,电阻不计且足够长。电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。垂直于施加的水平恒力,从静止开始无摩擦地运动,始终与、保持良好接触。当运动到某处时,框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
(1)求框架开始运动时速度v的大小;
(2)从开始运动到框架开始运动的过程中,上产生的热量,求该过程位移x的大小。
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如图所示,质量,电阻,长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数,相距0.4m的、相互平行,电阻不计且足够长。电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。垂直于施加的水平恒力,从静止开始无摩擦地运动,始终与、保持良好接触。当运动到某处时,框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
(1)求框架开始运动时速度v的大小;
(2)从开始运动到框架开始运动的过程中,上产生的热量,求该过程位移x的大小。
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如图所示,在同一水平面内有相互平行的两条滑轨MN和PQ相距1.0m,垂直于滑轨平面竖直向上的匀强磁场的磁感强度B=1T,垂直于滑轨放置的金属棒ab和cd的质量均为1kg,电阻均为1(其它电阻不计),与滑轨间的动摩擦因数均=0.5,先固定cd棒,问:
(1)当向左作用在ab上的拉力F的功率为多少时,才能使ab棒以=10m/s的速度做匀速直线运动?
(2)若撤去外力,则在ab棒继续运动直到停止的过程中,设通过其横截面的电量为1.9C,则在此过程中ab棒消耗的电能是多少?
(3)若本题中棒cd也不固定,设其它情形和已知数据均不改变,则请判断(1)中拉力的功率是变大还是变小?
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