如图所示,倾角θ的斜面上有四条间距均为d的水平虚线,在Ⅰ、Ⅱ区存在匀强磁场,大小均为B,方向垂直于斜面向下。矩形线框ABCD的质量为m,长为2d,宽为L,电阻为R。将其从图示位置静止释放(AB边位于Ⅰ区上边界),CD边到达Ⅱ区上边界时,线框刚好做匀速直线运动。不计一切摩擦,重力加速度为g。求:
⑴AB通过磁场Ⅰ区的过程中,通过线圈的电荷量;
⑵AB刚离开磁场Ⅰ区时的速率;
⑶线框通过两个磁场的过程中产生的电能。
高三物理计算题简单题
如图所示,倾角θ的斜面上有四条间距均为d的水平虚线,在Ⅰ、Ⅱ区存在匀强磁场,大小均为B,方向垂直于斜面向下。矩形线框ABCD的质量为m,长为2d,宽为L,电阻为R。将其从图示位置静止释放(AB边位于Ⅰ区上边界),CD边到达Ⅱ区上边界时,线框刚好做匀速直线运动。不计一切摩擦,重力加速度为g。求:
⑴AB通过磁场Ⅰ区的过程中,通过线圈的电荷量;
⑵AB刚离开磁场Ⅰ区时的速率;
⑶线框通过两个磁场的过程中产生的电能。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
两根平行金属导轨放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距L,仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直斜面向下,导轨上端跨接一定值电阻R。质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,金属棒始终与导轨垂直,导轨和金属棒的电阻不计,现将金属棒从O处由静止释放,进入磁场后正好做匀减速运动,刚进入磁场时速度为v,到达P处时速度为0.5v,O点和P点到MN的距离相等,求:
(1)金属棒在磁场中所受安培力F1的大小;
(2)在金属棒从开始运动到P处的过程中,电阻R上共产生多少热量?
(3)在导轨平面内距MN距离为x处的磁感应强度BX;
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,倾角为的光滑斜面上有两个宽度均为d的磁场区域I、Ⅱ,磁感应强度大小都为B,区域I的磁感应强度方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下,两磁场区域间距为d。斜面上有一矩形导体框,其质量为m,电阻为R,导体框ab、cd边长为,bc、ad边长为d。刚开始时,导体框cd边与磁场区域I的上边界重合;t=0时刻,静止释放导体框;t1时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ,框中电流为;随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力,使框中电流均匀增加,到t2时刻框中电流为I2。此时,ab边未出磁场区域Ⅱ,框中电流如图乙所示。求:
(1)在0~t2时间内,通过导体框截面的电荷量;
(2)在0-t1时间内,导体框产生的热量;
(3)在t1-t2时间内,导体框运动的加速度。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示,倾角为的光滑斜面上有两个宽度均为d的磁场区域I、Ⅱ,磁感应强度大小都为B,区域I的磁感应强度方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下,两磁场区域间距为d。斜面上有一矩形导体框,其质量为m,电阻为R,导体框ab、cd边长为,bc、ad边长为d。刚开始时,导体框cd边与磁场区域I的上边界重合;t=0时刻,静止释放导体框;t1时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ,框中电流为;随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力,使框中电流均匀增加,到t2时刻框中电流为I2。此时,ab边未出磁场区域Ⅱ,框中电流如图乙所示。求:
(1)在0~t2时间内,通过导体框截面的电荷量;
(2)在0-t1时间内,导体框产生的热量;
(3)在t1-t2时间内,导体框运动的加速度。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图甲所示,倾角为的光滑斜面上有两个宽度均为d的磁场区域I、Ⅱ,磁感应强度大小都为B,区域I的磁感应强度方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下,两磁场区域间距为d。斜面上有一矩形导体框,其质量为m,电阻为R,导体框ab、cd边长为,bc、ad边长为d。刚开始时,导体框cd边与磁场区域I的上边界重合;t=0时刻,静止释放导体框;t1时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ,框中电流为;随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力,使框中电流均匀增加,到t2时刻框中电流为I2。此时,ab边未出磁场区域Ⅱ,框中电流如图乙所示。求:
(1)在0~t2时间内,通过导体框截面的电荷量;
(2)在0-t1时间内,导体框产生的热量;
(3)在t1-t2时间内,导体框运动的加速度。
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如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有三条水平虚线、、,它们之间的区域I、II宽度均为d,两区域分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框,从上方一定高度处由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过磁场I时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边在越过运动到之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,重力加速度为g.在线框从释放到穿出磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A. 线框中感应电流的方向不变
B. 线框ab边从运动到所用时间大于从运动到所用时间
C. 线框以速度做匀速直线运动时,发热功率为
D. 线框从ab边进入磁场到速度变为的过程中,减少的机械能与重力做功的关系式是
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
(20分)如图甲所示,间距为 L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为 q 的斜面上。在 MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为 B;在 CDEF 矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场,磁感应强度 Bt 随时间 t 变化的规律如图乙所示,其中 Bt 的最大值为 2B。现将一根质量为 M、电阻为 R、长为 L 的金属细棒 cd 跨放在 MNPQ 区域间的两导轨上并把它按住,使其静止。在 t=0 时刻,让另一根长也为 L 的金属细棒 ab 从 CD 上方的导轨上由静止开始下滑,同时释放 cd 棒。已知 CF 长度为 2L,两根细棒均与导轨良好接触,在 ab 从图中位置运动到 EF 处的过程中,cd 棒始终静止不动,重力加速度为 g;tx 是未知量。
(1)求通过 cd 棒的电流,并确定 MN PQ 区域内磁场的方向;
(2)当 ab 棒进入 CDEF 区域后,求 cd 棒消耗的电功率;
(3)求 ab 棒刚下滑时离 CD 的距离。
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如图甲所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场,磁感应强度Bt随时间t变化的规律如图乙所示(tx是未知量),Bt的最大值为2B.现将一根质量为m、电阻为R、长为L的金属细棒cd跨放在MNPQ区域间的两导轨上,并把它按住,使其静止.在t=O时刻,让另一根长为L的金属细棒ab(其电阻Rx是未知量)从CD上方的导轨上由静止开始下滑,同时释放cd棒。已知CF长度为2L,两根细棒均与导轨良好接触,在ab从图中位置运动到EF处的过程中,cd棒始终静止不动,重力加速度为g.
(1)求上述过程中cd棒消耗的电功率,并确定MNPQ区域内磁场的方向.
(2) ab棒质量
(3)确定未知量Rx及tx的值.
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图甲所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场,磁感应强度Bt随时间t变化的规律如图乙所示,其中Bt的最大值为2B。现将一根质量为M、电阻为R、长为L的金属细棒cd跨放在MNPQ区域间的两导轨上并把它按住,使其静止。在t=0时刻 ,让另一根长也为L的金属细棒ab从CD上方的导轨上由静止开始下滑,同时释放cd棒。已知CF长度为2L,两根细棒均与导轨良好接触,在ab从图中位置运动到EF处的过程中,cd棒始终静止不动,重力加速度为g;t0是未知量。求:
(1)通过cd棒的电流大小,并确定MNPQ区域内磁场的方向;
(2)当ab棒进入CDEF区域后,求cd棒消耗的电功率;
(3)ab棒刚下滑时离CD的距离。
高三物理计算题极难题查看答案及解析
如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线、、、,在之间、之间存在匀强磁场,大小均为,方向垂直于虚线所在平面.现有一矩形线圈,宽度,质量为,电阻为,将其从图示位置静止释放(边与重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,时刻边与重合,时刻边与重合,时刻边与重合,已知的时间间隔为,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,(重力加速度取)则( )
A. 在时间内,通过线圈的电荷量为
B. 线圈匀速运动的速度大小为
C. 线圈的长度为
D. 时间内,线圈产生的热量为
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