如图所示,两根间距为d的平行光滑金属导轨与水平面成θ角,导轨间接有阻值为R的电阻,其他电阻不计。电阻也为R、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,在NN′以下的范围内有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,MM′、NN′、PP′彼此平行。金属杆ab从导轨的顶端MM′由静止开始滑下,刚进入磁场边界NN′时的速度为v,下滑到PP′处时速度变为稳定,PP′与NN′的距离为s,求:
(1)金属杆ab刚进入磁场边界NN′时加速度的大小;
(2)金属杆ab从NN′滑到PP′的过程中电阻R上产生的热量。
高二物理解答题困难题
如图所示,固定的光滑平行金属导轨间距为 L,导轨电阻不计,上端 a、b 间接有阻值为 R 的电阻,导轨平面与水平面的夹角为 θ,且处在磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为 m、长度为 L、电阻为 r 的导体棒与一端固定的弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度 v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为 k,弹簧的中心轴线与导轨平行。下列说法正确的是
A.初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的大小为
B.初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的方向为 b→a
C.若导体棒第一次回到初始位置时,速度变为 v,则此时导体棒的加速度大小 a= gsinθ-
D.若导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为 Ep,则导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热 Q =
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两根间距为d的平行光滑金属导轨与水平面成θ角,导轨间接有阻值为R的电阻,其他电阻不计。电阻也为R、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,在NN′以下的范围内有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,MM′、NN′、PP′彼此平行。金属杆ab从导轨的顶端MM′由静止开始滑下,刚进入磁场边界NN′时的速度为v,下滑到PP′处时速度变为稳定,PP′与NN′的距离为s,求:
(1)金属杆ab刚进入磁场边界NN′时加速度的大小;
(2)金属杆ab从NN′滑到PP′的过程中电阻R上产生的热量。
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如图所示,两根间距为d的平行光滑金属导轨与水平面成θ角,导轨间接有阻值为R的电阻,其他电阻不计。电阻也为R、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,在NN′以下的范围内有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,MM′、NN′、PP′彼此平行。金属杆ab从导轨的顶端MM′由静止开始滑下,刚进入磁场边界NN′时的速度为v,下滑到PP′处时速度变为稳定,PP′与NN′的距离为s,求:
(1)金属杆ab刚进入磁场边界NN′时加速度的大小;
(2)金属杆ab从NN′滑到PP′的过程中电阻R上产生的热量。
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如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,N、Q间接有阻值为R的电阻,匀强磁场垂直导轨平面,磁感应强度为B,导轨电阻不计.质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当金属棒ab下滑距离x时达到最大速度v,重力加速度为g,则在这一过程中( )
A. 金属棒做匀加速直线运动
B. 当金属棒速度为时,金属棒的加速度大小为0.5gsinθ
C. 电阻R上产生的焦耳热为
D. 通过金属棒某一横截面的电量为
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如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,N、Q间接有阻值为R的电阻,匀强磁场垂直导轨平面,磁感应强度为B,导轨电阻不计.质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当金属棒ab下滑距离x时达到最大速度v,重力加速度为g,则在这一过程中( )
A. 金属棒做匀加速直线运动
B. 当金属棒速度为时,金属棒的加速度大小为0.5gsinθ
C. 电阻R上产生的焦耳热为
D. 通过金属棒某一横截面的电量为
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如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,N、Q间接有阻值为R的电阻,匀强磁场垂直导轨平面,磁感应强度为B,导轨电阻不计.质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当金属棒ab下滑距离x时达到最大速度v,重力加速度为g,则在这一过程中( )
A. 金属棒做匀加速直线运动
B. 当金属棒速度为时,金属棒的加速度大小为0.5gsinθ
C. 电阻R上产生的焦耳热为
D. 通过金属棒某一横截面的电量为
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光滑平行的金属导轨MN和PQ,间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直与导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其它电阻不计,质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,如图(a)所示.用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,由静止开始运动,v-t图象如图(b)所示.g=10m/s2,导轨足够长.求:
(1)恒力F的大小;
(2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小;
(3)根据v-t图象估算在前0.8s内电阻上产生的热量(已知在前0.8s内杆的位移为1.12m).
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光滑平行的金属导轨MN和PQ,间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直与导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其它电阻不计,质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,如图(a)所示.用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,由静止开始运动,v-t图象如图(b)所示.g=10m/s2,导轨足够长.求:
(1)恒力F的大小;
(2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小;
(3)根据v-t图象估算在前0.8s内电阻上产生的热量(已知在前0.8s内杆的位移为1.12m).
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如图所示,电阻不计的平行光滑金属导轨MN和EF固定放置在水平面上。ME间接有阻值R=4Ω的电阻,导轨间距L=1m,导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。电阻不计的轻质导体棒CD垂直于导轨放置,与导轨接触良好。用平行于MN的水平外力向右拉动CD,使其以速度v=4m/s匀速运动。求:
(1)导体棒CD运动过程中产生的感应电动势大小
(2)导体棒CD所受安培力的大小及方向
(3)外力做功的功率
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