如图a所示,水平放置着两根相距为d=0.1m的平行金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计且两导轨用一根电阻也不计的导线相连.导轨上跨放着一根粗细均匀长为L=0.3m、电阻R=3.0Ω的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d.整个空间充满垂直于导轨向上的磁场,磁场B随时间变化的规律如图b所示.开始时金属棒在3s前静止距离NQ为2m处,3s后在外力作用下以速度v=4.0m/s向左做匀速直线运动,试求:
(1)0~3S末回路中产生电流的大小和方向;
(2)6S~8S过程中通过金属棒横截面的电荷量为多少?
(3)t=12s时金属棒ab两端点间的电势差为多少?
高三物理计算题困难题
如图a所示,水平放置着两根相距为d=0.1m的平行金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计且两导轨用一根电阻也不计的导线相连.导轨上跨放着一根粗细均匀长为L=0.3m、电阻R=3.0Ω的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d.整个空间充满垂直于导轨向上的磁场,磁场B随时间变化的规律如图b所示.开始时金属棒在3s前静止距离NQ为2m处,3s后在外力作用下以速度v=4.0m/s向左做匀速直线运动,试求:
(1)0~3S末回路中产生电流的大小和方向;
(2)6S~8S过程中通过金属棒横截面的电荷量为多少?
(3)t=12s时金属棒ab两端点间的电势差为多少?
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如图所示,平行金属导轨MN、PQ倾斜与水平面成30°角放置,其电阻不计,相距为l=0.2 m。导轨顶端与电阻R相连,R=1.5×10-2 Ω.在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m=4×10-2 kg、电阻为r=5×10-3 Ω的导体棒ab;ab距离导轨顶端d=0.2 m,导体棒与导轨间的动摩擦因数;在装置所在区域加一个垂直导轨平面,方向如图的磁场,磁感应强度B=(0.2+0.5t) T,g取10 m/s2。
(1)若导体棒被固定在导轨上,求通过电阻的电流;
(2)在哪一段时间内释放导体棒,导体棒将处于既不向下运动又不向上运动的静止状态?
(3)若t=0时刻磁感应强度B0=0.2 T,此时释放ab棒,要保证其以a=2.5 m/s2的加速度沿导轨向下做初速度为零的匀加速直线运动,求磁感应强度B应该如何随时间变化,写出其表达式。
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如图所示,水平放置的三条光滑平行金属导轨a,b,c,相距均为d=1m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN,棒与导轨始终良好接触.棒的总电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计.在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表.整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,已知施加的水平外力功率恒定,经过t=1s时间棒达到稳定时速度3m/s.试求:
(1)金属棒达到稳定时施加水平恒力F为多大?水平外力F的功率为多少?
(2)金属棒达到稳定时电压表的读数为多少?
(3)此过程中灯泡产生的热量是多少?
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如图所示,水平放置的三条光滑平行金属导轨a,b,c,相距均为d=1m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN,棒与导轨始终良好接触.棒的总电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计.在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表.整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,已知施加的水平外力功率恒定,经过t=1s时间棒达到稳定时速度3m/s.试求:
(1)金属棒达到稳定时施加水平恒力F为多大?水平外力F的功率为多少?
(2)金属棒达到稳定时电压表的读数为多少?
(3)此过程中灯泡产生的热量是多少?
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如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆.导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用于导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终做匀速速度。当改变拉力的大小时,金属杆做匀速运动时的速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.金属杆的匀速运动之前做匀加速直线运动
B.流过电阻R的电流方向为
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
D.当恒力时,电阻R消耗的最大电功率为
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如图所示,平行光滑导轨MN和M′N′置于水平面内,导轨间距为l,电阻可以忽略不计。导轨的左端通过电阻忽略不计的导线接一阻值为R的定值电阻。金属棒ab垂直于导轨放置,其阻值也为R。导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。当金属棒ab在导轨上以某一速度向右做匀速滑动时,定值电阻R两端的电压为U。
(1)判断M和M′哪端电势高?
(2)求金属棒ab在导轨上滑动速度的大小。
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