如图所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良好.两导轨处在同一水平面内,并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界).导体棒ab与导轨始终保持良好接触,并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动.已知在导体棒运动的过程中,弹簧始终处于弹性限度内.磁感应强度的大小为B,方向如图所示.当导体棒运动到O点时,弹簧恰好处于原长,导轨和导体棒单位长度的电阻均为r,导体棒ab的质量为m.求:
(1)导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电流大小;
(2)弹簧的劲度系数k;
(3)从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中,导体棒ab中产生的热量.
高二物理解答题中等难度题
如图所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良好.两导轨处在同一水平面内,并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界).导体棒ab与导轨始终保持良好接触,并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动.已知在导体棒运动的过程中,弹簧始终处于弹性限度内.磁感应强度的大小为B,方向如图所示.当导体棒运动到O点时,弹簧恰好处于原长,导轨和导体棒单位长度的电阻均为r,导体棒ab的质量为m.求:
(1)导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电流大小;
(2)弹簧的劲度系数k;
(3)从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中,导体棒ab中产生的热量.
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如图所示,MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨,垂直导轨放置金属棒ab与导轨接触良好。N、Q端接理想变压器的初级线圈,理想变压器的输出端有三组次级线圈,分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场,若用IR、IL、Ic分别表示通过R、L和C的电流,则下列判断中正确的是 ( )
A. 在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后,IR≠0、IL≠0、IC=0
B. 在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定的,IR=0、IL=0、IC=0
C. 若ab棒在某一中心位置附近做v =Vmsinωt的运动,则IR≠0、IL≠0、IC≠0
D. 若ab棒匀加速运动,则IR≠0、IL≠0、IC=0
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如图所示,两根不计电阻的光滑金属导轨MN、PQ并排固定在同一绝缘水平面上,将两根完全相同的导体棒a、b静止置于导轨上,两棒与导轨接触良好且与导轨垂直,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.已知两导轨间的距离为L,导体棒的质量均为m,现突然给导体棒b一水平瞬间冲量使之产生一向右的初速度v0,下列说法正确的是( )
A. 据上述已知量可求出棒a的最终速度
B. 据上述已知量可求出通过棒a的最大电量
C. 据上述已知量可求出棒a上产生的总焦耳热
D. 据上述已知量可求出棒a、b间的最大间距
高二物理不定项选择题困难题查看答案及解析
如图两根不计电阻的光滑金属导轨MN、PQ并排固定在同一绝缘水平面上,将两根完全相同的导体棒a、b静止置于导轨上,两棒与导轨接触良好且与导轨垂直,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。已知两导轨间的距离为L,导体棒的质量均为m,现突然给导体棒b一水平瞬间冲量使之产生一向右的初速度vo,下列说法正确的是________
________
A.据上述已知量可求出棒a的最终速度 B.据上述已知量可求出棒a上产生的总焦耳热
C.据上述已知量可求出通过棒a的最大电量 D.据上述已知量可求出棒a、b间的最大间距
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如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导机相距为,导轨平面与水平面成角,上端和下端通过导线分别连接阻值的电阻,质量为、阻值为 的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直且保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平而向上的磁场中,取重力加速度。若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,通过小电动机对金属棒施加力,使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动,经过0.5s电动机的输出功率达到10W,此后保持电动机的输出功率不变,金属棒运动的v-t图如图乙所示,试求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)在0-0.5s时间内金属棒的加速度a的大小;
(3)在0-0.5s时间内电动机牵引力F与时间t的关系;
(4)如果在0-0.5s时间内电阻产生的热量为0.135J,则这段时间内电动机做的功。
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如图所示,相距L=0.5m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,导轨处在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为m=0.5kg、电阻均为R=2Ω.ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中cd棒电阻R上产生的热量为1J,已知细线能承受的最大拉力为T=5N. g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8.求细绳被拉断时:
(1)ab棒中电流的方向与大小
(2)cd棒的速度大小
(3)cd棒沿导轨下滑的距离
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如图所示,相互平行的两根金属导轨竖直放置,导轨间距l=20cm,两导轨顶端连接一开关S。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m =10g。整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。当ab棒由静止释放t = 0.8s后,突然接通开关S。不计导轨电阻,不计空气阻力,设导轨足够长。g取10m/s2。求:
(1)ab棒的最大速度vm;
(2)ab棒的最终速度vt。
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