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
磁动力作为一种新型动力系统已经越来越多的应用于现代社会。如图所示为电磁驱动装置的简化示意图,间距的两根足够长的平行长直金属导轨倾斜放置,导轨平面与水平面的夹角,两导轨上端接有的电阻。质量的导体棒垂直放置在导轨上,与导轨接触良好,导体棒与导轨间的动摩擦因数,导轨和导体棒的电阻均不计,导轨平面上的矩形区域(如图中虚线框所示)内存在着磁感应强度的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上。()
(1)若磁场保持静止,导体棒从距离磁场区域处由静止下滑,恰好匀速穿过磁场区域,求的大小;
(2)若导体棒处于磁场区域内,当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时,可以使导体棒以的速度沿导轨匀速向上运动,导体棒在运动过程中始终处于磁场区域内,求磁场运动的速度大小,以及为维持导体棒的运动此时系统提供的功率P。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
随着科学技术的发展,磁动力作为一种新型动力系统已经越来越多的应用于现代社会,如图13所示为电磁驱动装置的简化示意图,两根平行长直金属导轨倾斜放置,导轨平面与水平面的夹角为,导轨的间距为L,两导轨上端之间接有阻值为R的电阻。质量为m的导体棒ab垂直跨接在导轨上,接触良好,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=tanθ,导轨和导体棒的电阻均不计,且在导轨平面上的矩形区域(如图中虚线框所示)内存在着匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上,磁感应强度的大小为B。(导体棒在运动过程中始终处于磁场区域内)
(1)若磁场保持静止,导体棒在外力的作用下以速度v0沿导轨匀速向下运动,求通过导体棒ab的电流大小和方向;
(2)当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时,可以使导体棒以速度v0沿斜面匀速向上运动,求磁场运动的速度大小;
(3)为维持导体棒以速度v0沿斜面匀速向上运动,外界必须提供能量,此时系统的效率η为多少。 (效率是指有用功率对驱动功率或总功率的比值)
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨倾斜放置,导轨与水平面之间的夹角为θ,两导轨间距离为L,底端接有一阻值为R的电阻。一质量为m、长为L、阻值为r的金属棒垂直导轨放置,其中点处与一个上端固定、劲度系数为k的轻质弹簧相连,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。现将金属棒从弹簧原长处由静止释放,若金属棒在运动过程中始终与导轨接触良好且垂直,则
A. 释放瞬间,金属棒的加速度大小为gsin θ
B. 金属棒向下运动的过程中,流过电阻R的电流方向为N→M
C. 金属棒的速度为v时,其受到的安培力大小为
D. 金属棒最终静止时重力势能减少了
高三物理不定项选择题中等难度题查看答案及解析
如图1所示,倾斜放置的平行光滑轨道间距为L,导轨与水平面的夹角为θ=30°,导轨上端连有阻值为R=1Ω的定值电阻,在导轨平面上的abdc、cdfe间分别有垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度分别为B1=1T和B2=T,两磁场的宽度也均为L。一长为L的导体棒从导轨某位置静止释放,导体棒在滑动过程中始终与导轨接触良好,导体棒在磁场中运动的速度一时间图象如图2所示。不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是
A. 导体棒的质量为m=0.2kg
B. 导体棒穿过整个磁场时通过电阻R的电量为(-1)C
C. 导体棒穿过磁场B2的时于间为2s
D. 导体棒穿过整个磁场时电阻R产生的焦耳热为2J
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MM,PQ倾斜放置,导轨平面与水平面的夹角,两导轨间距,底端NQ两点连接的电阻,匀强磁场方向垂直于导轨所在平面斜向上,磁感应强度大小为。质量,阻值的导体棒垂直于导轨放置,在平行于导轨平面向上的拉力F作用下沿导轨向上做匀速直线运动,速度。撤去拉力F后,导体棒沿导轨继续运动后速度减为零。运动过程中导体棒与导轨始终垂直并接触良好, ,导轨电阻不计。求:
(1)拉力F的大小;
(2)撤去拉力F后导体棒上升的过程中电阻R中产生的焦耳热Q和通过的电量。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,光滑平行金属导轨PQ、MN倾斜固定放置,导轨所在平面与水平面的夹角为θ=30°,导轨底端连接有阻值为R的电阻,导轨间距为L。方向垂直导轨平面向下的有界匀强磁场的边界ab、cd垂直于导轨,磁场的磁感应强度大小为B,边界ab、cd间距为s。将一长度为L、质量为m、阻值也为R的金属棒垂直放置在导轨上,金属棒开始的位置离ab的距离为,现将金属棒由静止释放,金属棒沿导轨向下做加速运动,到达cd位置时金属棒的加速度刚好为零,金属棒运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好,不计导轨及其它电阻,重力加速度为g,求:
(1)金属棒从释放到到达cd位置的过程中,通过电阻R的电量;
(2)金属棒从ab运动到cd的时间。
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高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两个固定倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,导轨平面与水平方向的夹角为θ,导轨上端接入一内电阻可忽略的电源,电动势为E。一粗细均匀的金属棒电阻为R,质量为m。已知当地的重力加速度为g,金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好,欲使金属棒静止在导轨上不动,则以下说法正确的是 ( )
A.可加竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为
B.可加竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为
C.所加匀强磁场磁感应强度的最小值为
D.所加匀强磁场磁感应强度的最小值为
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,两个固定倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,导轨平面与水平方向的夹角为θ,导轨上端接入一内电阻可忽略的电源,电动势为E。一粗细均匀的金属棒电阻为R,质量为m。已知当地的重力加速度为g,金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好,欲使金属棒静止在导轨上不动,则以下说法正确的是 ( )
A.可加竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为
B.可加竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为
C.所加匀强磁场磁感应强度的最小值为
D.所加匀强磁场磁感应强度的最小值为
高三物理选择题简单题查看答案及解析