一个“”形导轨PONQ,其质量为M=2.0 kg,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀强磁场中,另有一根质量为m=0.60 kg的金属棒CD跨放在导轨上,CD与导轨的动摩擦因数是0.20,CD棒与ON边平行,左边靠着光滑的固定立柱a、b,匀强磁场以ab为界,左侧的磁场方向竖直向上(图中表示为垂直于纸面向外),右侧磁场方向水平向右,磁感应强度的大小都是0.80 T,如图所示。已知导轨ON段长为0.50 m,电阻是0.40 Ω,金属棒CD的电阻是0.20 Ω,其余电阻不计.导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.20 m/s2的加速度做匀加速直线运动,一直到CD中的电流达到4.0 A时,导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长,取g=10 m/s2。求:
⑴导轨运动起来后,C、D两点哪点电势较高?
⑵导轨做匀速运动时,水平拉力F的大小是多少?
⑶导轨做匀加速运动的过程中,水平拉力F的最小值是多少?
⑷CD上消耗的电功率为P=0.80 W时,水平拉力F做功的功率是多大?
高二物理计算题困难题
一个“”形导轨PONQ,其质量为M=2.0 kg,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀强磁场中,另有一根质量为m=0.60 kg的金属棒CD跨放在导轨上,CD与导轨的动摩擦因数是0.20,CD棒与ON边平行,左边靠着光滑的固定立柱a、b,匀强磁场以ab为界,左侧的磁场方向竖直向上(图中表示为垂直于纸面向外),右侧磁场方向水平向右,磁感应强度的大小都是0.80 T,如图所示。已知导轨ON段长为0.50 m,电阻是0.40 Ω,金属棒CD的电阻是0.20 Ω,其余电阻不计.导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.20 m/s2的加速度做匀加速直线运动,一直到CD中的电流达到4.0 A时,导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长,取g=10 m/s2。求:
⑴导轨运动起来后,C、D两点哪点电势较高?
⑵导轨做匀速运动时,水平拉力F的大小是多少?
⑶导轨做匀加速运动的过程中,水平拉力F的最小值是多少?
⑷CD上消耗的电功率为P=0.80 W时,水平拉力F做功的功率是多大?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,abcd是质量为m的U形导轨,ab与cd平行,放在光滑绝缘的水平面上,另有一根质量为m的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ棒右边靠着绝缘竖直光滑且固定在绝缘水平面上的立柱e、f,U形导轨处于匀强磁场中,磁场以通过e、f的O1O2为界,右侧磁场方向竖直向上,左侧磁场方向水平向左,磁感应强度大小都为B,导轨的bc段长度为L,金属棒PQ接入电路的电阻为R,其余电阻均可不计,金属棒PQ与导轨间的动摩擦因数为μ,在导轨上作用一个方向向右、大小F=mg的水平拉力,让U形导轨从静止开始运动.设导轨足够长.求:
(1)导轨在运动过程中的最大速度vm;
(2)若导轨从开始运动到达到最大速度vm的过程中,流过PQ棒的总电量为q,则系统增加的内能为多少?
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,宽度为L=0.40 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.40 T。一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=0.50 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小;
(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个运动过程中电阻R上产生的热量。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,abcd为质量M=2 kg的导轨,放在光滑绝缘的水平面,另有一根质量m=0.6 kg的金属棒PQ平行于bc放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱e、f(竖直立柱光滑,且固定不动),导轨处于匀强磁场中,磁场以为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度大小都为B=0.8 T.导轨的bc段长l=0.5 m,其电阻r=0.4Ω,金属棒的电阻R=0.2Ω,其余电阻均可不计.金属棒与导轨间的动摩擦因数m=0.2.若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力,设导轨足够长,重力加速度g取,试求:
(1)导轨运动的最大加速度;
(2)导轨的最大速度;
(3)定性画出回路中感应电流随时间变化的图线.
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨,长度,夹角为,且单位长度的电阻均为,导轨处于磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,是一根金属杆,长度大于,电阻忽略不计。现在外力作用下以速度在上匀速滑行,始终与导轨接触良好,并且与确定的直线保持平行。求:(1)在导轨上滑行过程中受安培力与滑行位移的关系表达式并画出图象;(2)滑行全过程中构成回路所产生的焦耳热和通过点截面的电量。
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如图所示,是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨,长度,夹角为,且单位长度的电阻均为,导轨处于磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,是一根金属杆,长度大于,电阻忽略不计。现在外力作用下以速度在上匀速滑行,始终与导轨接触良好,并且与确定的直线保持平行。求:
(1)在导轨上滑行过程中受安培力与滑行位移的关系表达式;
(2)滑行全过程中构成回路所产生的焦耳热和通过点截面的电量。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图表示,宽度L=0.20m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感强度大小为B=0.50T。一根导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在导轨、导体棒和电阻组成的闭合回路中产生的感应电流。
(2)作用在导体棒上的拉力大小。
(3)在导体棒移动30cm的过程中,电阻R上产生的热量。
高二物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,间距L=0.40m的足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端接有阻值R=2.0Ω的电阻.导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.40T.—根质量m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上且与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用平行于导轨的拉力拉导体棒使其向右运动,当导体棒的速度v=0.50m/s时,闭合开关S,此时导体棒恰好匀速运动,在运动的过程中保持导体棒与导轨垂直.
(1)求在闭合回路中产生的感应电流的大小.
(2)求导体棒匀速运动时作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率.
(3)闭合开关后,当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个运动过程中电阻R上产生的热量.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,宽度为L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值R=1 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小B=5T。一根质量m=100g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求:
(1)导体棒MN产生感应电动势的大小,以及通过导体棒MN的电流方向;
(2)在闭合回路中产生的感应电流的大小;
(3)作用在导体棒上的拉力的大小.
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