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
如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,间距为L=0.5m的导轨间接一电阻,阻值为R=2Ω,导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感强度B=0.8T。导体棒a的质量为m1=0.1 kg、电阻为R1=1 Ω;导体棒b的质量为m2=0.2 kg、电阻为R2=2Ω,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,且当a刚出磁场时b正好进入磁场。a、b电流间的相互作用不计,sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2。求:
(1)导体棒a刚进入磁场时,流过电阻R的电流I;
(2)导体棒a穿过磁场区域的速度v1;
(3)匀强磁场的宽度d.
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如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成α=53°角,导轨宽L=0.8m,导轨间接一阻值为3Ω的电阻R0,导轨电阻忽略不计。在虚线下方区域有一足够大、与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。导体棒a的质量为m=0.01kg、电阻为R=2Ω,垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M处将a由静止释放,它恰能匀速进入磁场区域,设M到磁场边界的距离为s0。(sin53°=0.8,重力加速度g取10m/s2),求:
(1)s0的大小;
(2)调整导体棒a的释放位置,设释放位置到磁场边界的距离为x,分别就x=s0、x>s0和 x< s0三种情况分析、讨论导体棒进入磁场后,通过电阻R的电流变化情况。
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如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成α=53°角,导轨宽L=0.8m,导轨间接一阻值为3Ω的电阻R0,导轨电阻忽略不计。在虚线下方区域有一足够大、与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。导体棒a的质量为m=0.01kg、电阻为R=2Ω,垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M处将a由静止释放,它恰能匀速进入磁场区域,设M到磁场边界的距离为s0。(sin53°=0.8,重力加速度g取10m/s2),求:
(1)s0的大小;
(2)调整导体棒a的释放位置,设释放位置到磁场边界的距离为x,分别就x=s0、x>s0和 x< s0三种情况分析、讨论导体棒进入磁场后,通过电阻R的电流变化情况。
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如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°固定放置,导轨间连接一阻值为4Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计。在两平行虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场区域的宽度为d=0.5m。导体棒a的质量为ma=0.6kg,电阻Ra=4Ω;导体棒b的质量为mb=0.2kg,电阻Rb=12Ω;它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将它们由静止开始释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时,a正好进入磁场(g取10m/s2,sin53°=0.8,且不计a、b之间电流的相互作用)。求:
(1)在整个过程中,a、b两导体棒分别克服安培力做的功;
(2)在a穿越磁场的过程中,a、b两导体棒上产生的焦耳热之比;
(3)在穿越磁场的过程中,a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比;
(4)M点和N点之间的距离。
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如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°角固定放置,导轨间连接一阻值为6 Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计.在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场.导体棒a的质量为ma=0.4 kg,电阻Ra=3 Ω;导体棒b的质量为mb=0.1 kg,电阻Rb=6 Ω;它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好.a、b从开始相距L0=0.5 m处同时由静止开始释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时,a正好进入磁场,(g取10 m/s2,不计a、b中电流的相互作用,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)a穿过磁场时通过a的电流和b穿过磁场时通过b的电流的比值;
(2)a、b两导体棒分别匀速穿过磁场时的速度大小之比;
(3)整个过程中产生的总焦耳热.
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如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3 的定值电阻.在水平虚线、间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场、磁场区域的高度为.导体棒的质量,电阻;导体棒的质量,电阻.它们分别从图中、处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当刚穿出磁场时正好进入磁场.设重力加速度为g=10 m/s2.(不计、之间的作用,整个运动过程中、棒始终与金属导轨接触良好)
求:
1.在整个过程中、两棒克服安培力分别做的功;
2.进入磁场的速度与进入磁场的速度之比:
3.分别求出点和点距虚线的高度.
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.如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3 的定值电阻.在水平虚线、间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场、磁场区域的高度为.导体棒的质量,电阻;导体棒的质量,电阻.它们分别从图中、处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当刚穿出磁场时正好进入磁场.设重力加速度为g=10 m/s2.(不计、之间的作用,整个运动过程中、棒始终与金属导轨接触良好)
求:(1)在整个过程中、两棒克服安培力分别做的功;
(2)进入磁场的速度与进入磁场的速度之比:
(3)分别求出点和点距虚线的高度.
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