如图所示,两光滑平行金属导轨固定在倾角为θ的同一斜面内,间距为l,其下端有内阻为r的电源,整个装置处在垂直导轨平面向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上,接触良好,且保持静止状态。不计导轨电阻。已知重力加速度为g。求:
(1)导体棒所受安培力F的大小和方向;
(2)电源的电动势E。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,两光滑平行金属导轨固定在倾角为θ的同一斜面内,间距为l,其下端有内阻为r的电源,整个装置处在垂直导轨平面向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上,接触良好,且保持静止状态。不计导轨电阻。已知重力加速度为g。求:
(1)导体棒所受安培力F的大小和方向;
(2)电源的电动势E。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为d,其左端接阻值为R的定值电阻,整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置,且接触良好。现给导体棒MN一水平向右的初速度v1,经过时间t,导体棒MN向右运动的距离为x,速度变为v2。不计金属导轨和导体棒MN的电阻。甲、乙两位同学根据以上条件,分别求解在时间t内通过电阻R的焦耳热Q,具体过程如下:
甲同学: 在这段时间内,导体棒MN切割磁感线的感应电动势 所以 | 乙同学: 在导体棒向右运动的过程中,导体棒损失的动能最终转化为电阻R的焦耳热,则有 |
A. 两位同学的解法都正确
B. 两位同学的解法都错误
C. 甲同学的解法正确,乙同学的解法错误
D. 甲同学的解法错误,乙同学的解法正确
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上,两导轨间距为,M、P两点间接有阻值为的电阻。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。一根质量为的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,ab在导轨之间的电阻是,电路中其余电阻不计。金属杆ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知重力加速度取。求:
(1)金属杆ab沿导轨向下运动时的最大速度v以及此时杆中电流方向:
(2)若金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热总共为,则流过电阻R的总电荷量q为多少;
(3)金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中,经历的时间t。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,固定在倾角为θ=30°的斜面内的两根平行长直 光滑金属导轨的间距为d=l m,其底端接有阻值为R=2 Ω的电阻,整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中.一质量为m=l kg(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触.现杆在沿斜面向上、垂直于杆的恒力F=10 N作用下从静止开始沿导轨向上运动距离L=6m时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接人电路的电阻为r=2 Ω,导轨电阻不计,重力加速度大小为g = 10 m/s2.则此过程( )
A. 杆的速度最大值为5m/s
B. 流过电阻R的电量为6C
C. 在这一过程中,整个回路产生的焦耳热为17.5 J
D. 流过电阻R电流方向为由c到d
高三物理不定项选择题困难题查看答案及解析
如图所示,固定在倾角为θ=30°的斜面内的两根平行长直 光滑金属导轨的间距为d=l m,其底端接有阻值为R=2 Ω的电阻,整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中.一质量为m=l kg(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触.现杆在沿斜面向上、垂直于杆的恒力F=10 N作用下从静止开始沿导轨向上运动距离L=6m时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接人电路的电阻为r=2 Ω,导轨电阻不计,重力加速度大小为g = 10 m/s2.则此过程( )
A. 杆的速度最大值为5m/s
B. 流过电阻R的电量为6C
C. 在这一过程中,整个回路产生的焦耳热为17.5 J
D. 流过电阻R电流方向为由c到d
高三物理不定项选择题困难题查看答案及解析
如图所示,固定在倾角为θ=30°的斜面内的两根平行长直光滑金属导轨的间距为d=1 m,其底端接有阻值为R=2Ω的电阻,整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中.一质量为m=1 kg(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触.现杆在沿斜面向上、垂直于杆的恒力F=10N作用下从静止开始沿导轨向上运动距离L=6m时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接人电路的电阻为r=2Ω,导轨电阻不计,重力加速度大小为g = 10m/s2.则此过程( )
A. 杆的速度最大值为5m/s
B. 流过电阻R的电量为3C
C. 在这一过程中,电阻R上产生的焦耳热为8.75 J
D. 流过电阻R电流方向为由c到d
高三物理多选题简单题查看答案及解析
水平放置足够长的光滑平行导轨,电阻不计,间距为L,左端连接的电源电动势为E,内阻为r,质量为m的金属杆垂直静放在导轨上,金属杆处于导轨间的部分电阻为R。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,闭合开关,金属杆沿导轨做变加速运动直至达到最大速度,则下列说法正确的是
A. 金属杆的最大速度大小为
B. 此过程中通过金属杆的电量为
C. 此过程中电源提供的电能为
D. 此过程中金属杆此时的热量为
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,在倾角为θ的斜面上,固定有间距为l的平行金属导轨,现在导轨上,垂直导轨放置一质量为m的金属棒ab,整个装置处于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨与电动势为E,内阻为r的电源连接,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,金属棒和导轨电阻不计,现闭合开关S,发现滑动变阻器接入电路阻值为0时,金属棒不能静止。
(1)判断金属棒所受的安培力方向;
(2)求使金属棒在导轨上保持静止时滑动变阻器接入电路的最小阻值R1和最大阻值R2.
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在倾角为θ的斜面上,固定有间距为l的平行金属导轨,现在导轨上,垂直导轨放置一质量为m的金属棒ab,整个装置处于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨与电动势为E,内阻为r的电源连接,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,金属棒和导轨电阻不计,现闭合开关S,发现滑动变阻器接入电路阻值为0时,金属棒不能静止。
(1)判断金属棒所受的安培力方向;
(2)求使金属棒在导轨上保持静止时滑动变阻器接入电路的最小阻值R1和最大阻值R2.
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图,两根平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=30°的绝缘斜面上,顶部连接由电流表、电源、滑动变阻器和开关组成的电路,下端开口,导轨间距为10cm .整个装置处于磁感应强度0.1T,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.金属棒ab沿垂直导轨方向放置在导轨上。开关断开时,沿导轨向下轻推导体棒,导体棒可以匀速下滑;闭合开关时,不断减小滑动变阻器的阻值,当电流表示数为3.0A时,导体棒恰好可沿导轨向上运动。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量(重力加速度为10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
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