如图所示,在磁感应强度大小为B=1T、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m=2kg的匀质金属杆A1和A2,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直.设两导轨面相距为H=1.25m,导轨宽为L=1m,导轨足够长且电阻不计,金属杆电阻为R=1Ω.现有一质量为m/2的不带电小球以水平向右的速度v=10m/s撞击杆A1的中点,撞击后小球反弹落到下层面上的C点.C点与杆A2初始位置相距为S=1m.求:
高二物理简答题困难题
如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨间距为L=1m,导轨长为d=3m,导轨平面与水平面的夹角为θ=300,匀强磁场的磁感应强度大小为B=1T,方向与导轨平面垂直向上,质量为m=0.1Kg的导体棒从导轨的顶端由静止开始释放,导棒在滑至底端之前已经做匀速运动,设导体棒始终与导轨垂直,并与导轨接触良好,接在两导轨间的电阻为R=2,其他部分的电阻均不计,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)导体棒匀速运动时的速度v大小;
(2)导体棒从导轨的顶端运动到底端的整个过程中,电阻R产生的焦耳热Q。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在磁感应强度大小为B=1T、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m=2kg的匀质金属杆A1和A2,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直.设两导轨面相距为H=1.25m,导轨宽为L=1m,导轨足够长且电阻不计,金属杆电阻为R=1Ω.现有一质量为m/2的不带电小球以水平向右的速度v=10m/s撞击杆A1的中点,撞击后小球反弹落到下层面上的C点.C点与杆A2初始位置相距为S=1m.求:
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L=0.5m,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直,ab、cd为两根相同的、垂直于导轨水平放置的金属棒,电阻均为R=2Ω,质量均为m=2kg,与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的最大拉力为T=0.5N,一开始细线处于伸直状态,两棒均静止,ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下以加速度a=2m/s2向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直.
(1)求经多长时间细线被拉断?
(2)从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中,流过cd棒的电量.
(3)若在细线被拉断瞬间撤去水平拉力,求此后电路中产生的焦耳热
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,倾角=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1、垂直导轨的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦)。问:
(1)若牵引力为恒力,且F=9N,求金属棒达到的稳定速度v1
(2)若牵引力功率恒为72W,求金属棒达到的稳定速度v2
(3)若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去力,此后金属棒又前进了0.48m ,从撤力至棒速为0的过程中,金属棒发热1.12J。问撤力时棒速v3多大?
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,倾角=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1、垂直导轨的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦)。问:
(1)若牵引力为恒力,且F=9N,求金属棒达到的稳定速度v1
(2)若牵引力功率恒为72W,求金属棒达到的稳定速度v2
(3)若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去力,此后金属棒又前进了0.48m ,从撤力至棒速为0的过程中,金属棒发热1.12J。问撤力时棒速v3多大?
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的F牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω的导体棒ab由静止开始沿导轨向上滑动;牵引力的功率恒定为P=90W,经过t=2s导体棒刚达到稳定速度v时棒上滑的距离s=11.9m。导体棒ab始终垂直导轨且与导轨接触良好,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2。求:
(1)从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热Q1;
(2)若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力,从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.48C,导体棒产生的焦耳热为Q2=1.12J,则撤去牵引力时棒的速度v′多大?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 37°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 1T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:
(1)R=0时回路中产生的最大电流的大小及方向;
(2)金属杆的质量m和阻值r;
(3)当R = 4Ω时,若ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q=8J,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
高二物理计算题极难题查看答案及解析
如图甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 1T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r,现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:
(1)杆ab下滑过程中流过R的感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小;
(2)金属杆的质量m和阻值r;
(3)当R =4Ω时,求回路瞬时电功率每增加2W的过程中合外力对杆做的功W。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,倾角θ=30°、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.一根质量m=0.2Kg,电阻R=lΩ的金属棒ab垂直于导轨放置.现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上.使ab棒由静止开始沿导轨 向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)若牵引力恒定,请在答题卡上定性画出ab棒运动的v﹣t图象;
(2)若牵引力的功率P恒为72W,则ab棒运动的最终速度v为多大?
(3)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.48C,则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在相距L=0.5m的两条水平放置的足够长光滑平行金属导轨,不计电阻,广阔的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面,磁感应强度B=1T,垂直导轨放置两金属棒ab和cd,电阻r均为1Ω,质量m都是0.1 kg,两金属棒与金属导轨接触良好。从0时刻起,用一水平向右的拉力F的以恒定功率P=2W作用在ab棒上,使ab棒从静止开始运动,经过一段时间后,回路达到稳定状态。求:
(1)若将cd固定不动,达到稳定时回路abcd中的电流方向如何?此时ab棒稳定速度为多大?
(2)当t=2.2s时ab棒已达到稳定速度,求此过程中cd棒产生的热量Q?
(3)若让cd棒也能在轨道上自由滑动,并将拉力改成恒力F0,发现t0时刻后回路刚好达到稳定,请在图中定性画出ab、cd两棒的速度-时间图象。
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