高三物理解答题中等难度题
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如图所示,水平导体棒ab质量为m、长为L、电阻为R0,其两个端点分别搭接在竖直平行放置的两光滑金属圆环上,两圆环半径均为r、电阻不计.阻值为R的电阻用导线与圆环相连接,理想交流电压表V接在电阻两端.整个空间有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场,导体棒ab在外力F作用下以角速度ω绕两圆环的中心轴OO′匀速转动,产生正弦交流电.已知重力加速度为g.求:
(1) 导体棒ab沿环运动过程中受到的安培力最大值Fm;
(2) 电压表的示数U和导体棒从环的最低点运动到与环心等高处过程中通过电阻R的电荷量q;
(3) 导体棒ab从环的最低点运动半周到最高点的过程中外力F做的功W.
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如图甲所示,半径为1 m的带缺口刚性金属圆环导轨固定在水平面内,在导轨上垂直放置一质量为0.1 kg,电阻为1 Ω的直导体棒,其长度恰好等于金属圆环的直径,导体棒初始位置与圆环直径重合,且与导轨接触良好。已知导体棒与导轨间动摩擦因数为0.3,不计金属圆环的电阻,导体棒受到的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。现若在圆环内加一垂直于纸面向里的变化磁场,变化规律如图乙所示,则( )
A. 导体棒的电流是从b到a
B. 通过导体中的电流大小为0.5 A
C. 0~2 s时,导体棒产生的热量为0.125 J
D. t=π s时,导体棒受到的摩擦力大小为0.3 N
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
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如图所示,半径为l的金属圆环水平放置,圆心处及圆环边缘通过导线分别与两条平行的倾斜金属轨道相连,圆环区域内分布着磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场,圆环上放置一金属棒a,一端在圆心处,另一端恰好在圆环上,可绕圆心转动,倾斜轨道部分处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小也为B,金属棒b放置在倾斜平行导轨上,其长度与导轨间距均为2l,当棒a绕圆心以角速度顺时针(俯视)匀速旋转时,棒b保持静止,已知棒b与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力;棒b的质量为m,棒a、b的电阻分别为R、2R,其余电阻不计,斜面倾角为θ=37°sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,求:
(1)金属棒b两端的电压;
(2)为保持b棒始终静止,棒a旋转的角速度大小的范围;
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如图所示,半径为l的金属圆环水平放置,圆心处及圆环边缘通过导线分别与两条平行的倾斜金属轨道相连,圆环区域内分布着磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场,圆环上放置一金属棒a,一端在圆心处,另一端恰好在圆环上,可绕圆心转动,倾斜轨道部分处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小也为B,金属棒b放置在倾斜平行导轨上,其长度与导轨间距均为2l,当棒a绕圆心以角速度顺时针(俯视)匀速旋转时,棒b保持静止,已知棒b与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力;棒b的质量为m,棒a、b的电阻分别为R、2R,其余电阻不计,斜面倾角为θ=37°sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,求:
(1)金属棒b两端的电压;
(2)为保持b棒始终静止,棒a旋转的角速度大小的范围;
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如图所示,半径为l的金属圆环水平放置,圆心处及圆环边缘通过导线分别与两条平行的倾斜金属轨道相连,圆环区域内分布着磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场,圆环上放置一金属棒a,一端在圆心处,另一端恰好在圆环上,可绕圆心转动,倾斜轨道部分处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小也为B,金属棒b放置在倾斜平行导轨上,其长度与导轨间距均为2l,当棒a绕圆心以角速度顺时针(俯视)匀速旋转时,棒b保持静止,已知棒b与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力;棒b的质量为m,棒a、b的电阻分别为R、2R,其余电阻不计,斜面倾角为θ=37°sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g,求:
(1)金属棒b两端的电压;
(2)为保持b棒始终静止,棒a旋转的角速度大小的范围;
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