如图所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,固定着两根水平金属导轨ab和cd,导轨平面与磁场方向垂直,导轨间距离为L,在导轨左端a、c间连接一个阻值为R的电阻,导轨电阻可忽略不计。在导轨上垂直导轨放置一根金属棒MN,其电阻为r,用外力拉着金属棒向右匀速运动,速度大小为v。已知金属棒MN与导轨接触良好,且运动过程中始终与导轨垂直。则在金属棒MN运动的过程中
A.金属棒MN中的电流方向为由M到N
B.电阻R两端的电压为BLv
C.金属棒MN受到的安培力大小为
D.电阻R产生焦耳热的功率为
高二物理选择题困难题
如图所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,有一水平放置的U形导轨,导轨左端连接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计.导轨间距离为L,在导轨上垂直放置一根金属棒MN,与导轨接触良好,电阻为r,用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速运动.则金属棒运动过程中( )
A. 金属棒中的电流方向为由N到M
B. 电阻R两端的电压为BLv
C. 金属棒受到的安培力大小为
D. 电阻R产生焦耳热的功率为
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,固定着两根水平金属导轨ab和cd,导轨平面与磁场方向垂直,导轨间距离为L,在导轨左端a、c间连接一个阻值为R的电阻,导轨电阻可忽略不计。在导轨上垂直导轨放置一根金属棒MN,其电阻为r,用外力拉着金属棒向右匀速运动,速度大小为v。已知金属棒MN与导轨接触良好,且运动过程中始终与导轨垂直。则在金属棒MN运动的过程中
A.金属棒MN中的电流方向为由M到N
B.电阻R两端的电压为BLv
C.金属棒MN受到的安培力大小为
D.电阻R产生焦耳热的功率为
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图所示,平行光滑长导轨处于同一水平面内,相距为l,电阻不计,左端与阻值为R的电阻相连.金属杆质量为m,电阻为r,垂直于两导轨放置,整个装置放在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.现对杆施加一水平向右的恒定拉力F,使它由静止开始运动.求:
(1)当杆的速度为v时,杆的加速度a;
(2)杆稳定时的速度;
(3)若杆从静止到达稳定的过程中,杆运动的距离为s,则此过程回路中产生的热量Q为多少?
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图(甲)所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根水平放置的平行导轨,导轨的间距为 L,左端连接有阻值为 R的电阻.有一质量为 m的导体棒ab垂直放置在导轨上,距导轨左端恰好为L.导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场,不计导轨和导体棒的电阻,棒与导轨间的摩擦可忽略.
(1)若在一段时间t0内,磁场的磁感应强度从0开始随时间t均匀增大,t0时刻,B=B0,如图(乙)所示.在导体棒ab上施加一外力,保持其静止不动,求:
a.这段时间内棒中的感应电流的大小和方向;
b.在时刻施加在棒上的外力的大小和方向.
(2)若磁场保持B=B0不变,如图(丙)所示,让导体棒ab以初速度v0 向右滑动,棒滑行的最远距离为s.试推导当棒滑行的距离为λs时(0<λ<1),电阻R上消耗的功率.
高二物理计算题极难题查看答案及解析
如图(甲)所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根水平放置的平行导轨,导轨的间距为 L,左端连接有阻值为 R的电阻.有一质量为 m的导体棒ab垂直放置在导轨上,距导轨左端恰好为L.导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场,不计导轨和导体棒的电阻,棒与导轨间的摩擦可忽略.
(1)若在一段时间t0内,磁场的磁感应强度从0开始随时间t均匀增大,t0时刻,B=B0,如图(乙)所示.在导体棒ab上施加一外力,保持其静止不动,求:
a.这段时间内棒中的感应电流的大小和方向;
b.在时刻施加在棒上的外力的大小和方向.
(2)若磁场保持B=B0不变,如图(丙)所示,让导体棒ab以初速度v0 向右滑动,棒滑行的最远距离为s.试推导当棒滑行的距离为λs时(0<λ<1),电阻R上消耗的功率.
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两根相距为的光滑金属导轨固定在水平面内,并处在方向竖直向下的匀强磁场中,导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入一阻值为的定值电阻,将质量为、电阻可忽略不计的金属棒垂直放置在导轨上。时刻,棒与的距离为,棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,不计空气阻力。
(1)金属棒以恒定速度向左运动过程中,若从时刻起,所加的匀强磁场的磁感应强度从开始逐渐增大时,恰好使回路中不产生感应电流,试从磁通量的角度分析磁感应强度的大小随时间的变化规律;
(2)若所加匀强磁场的磁感应强度为且保持不变,金属棒以恒定速度向左运动,试证明拉力做功的功率与电路的总电功率相等。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的光滑金属导轨在统一水平面内平行放置,两导轨左端与阻值R=0.15的电阻相连,导轨x>0的一侧存在沿+x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直(即竖直向下)。磁感应强度B=0.5+0.5x(T)。一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直,掉在水平外力作用下从x=0处沿导轨向右作直线运动,运动过程中回路电流恒为2A,以下判断正确的是( )
A. 金属棒在x=3m处的速度为0.5m/s
B. 金属棒在x=3m处的速度为0.75m/s
C. 金属棒从x=0运动到x=3m过程中克服安培力做的功为1.6J
D. 金属棒从x=0运动到x=3m过程中克服安培力做的功为3.0J
高二物理多选题简单题查看答案及解析
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,处于同一水平面内的光滑金属导轨平行放置,相距为L,左端连接有阻值为R的电阻。一导体棒ab垂直于导轨放置,电阻值也为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。
当导体棒ab受水平外力作用以速度v匀速向右滑动时,求:
(1)导体棒中的电流大小及方向。
(2)导体棒的发热功率。
(3)水平外力F的大小和方向。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示, 为固定的水平光滑矩形金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为的匀强磁场中, 间距为,左右两端均接有阻值为的电阻,质量为、长为且不计电阻的导体棒放在导轨上,与导轨接触良好,并与左端固定的轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒具有水平向左的初速度,经过一段时间,导体棒第一次运动到最右端,这一过程中间上产生的焦耳热为,则( )
A. 初始时刻棒所受的安培力大小为
B. 当棒再一次回到初始位置时, 间电阻的热功率为
C. 当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为
D. 当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析