如图所示,在倾角为37度的斜面上有无限长的两条平行光滑金属导轨,导轨间距0.5m,导轨的上端接有阻值为R=0.8Ω的电阻和一电容为C=0.5F的电容器,磁感强度B=2T的匀强磁场,方向垂直于导轨平面向上,一质量为m=0.5kg,电阻r=0.2Ω的金属杆垂直导轨放置,开始时断开开关S,将杆由静止自由释放。(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)求金属杆下滑的最大速度?
(2)若杆由静止下滑到速度最大的这段时间内通过杆的电荷量为2C,则在这段时间内电阻R上产生的热量?
(3)若在由静止释放杆的同时闭合开关,经过一段时间杆达到最大速度,这一过程中通过R的电荷量为5.76C,则这段时间为多少?
高三物理简答题中等难度题
如图所示,在倾角为37度的斜面上有无限长的两条平行光滑金属导轨,导轨间距0.5m,导轨的上端接有阻值为R=0.8Ω的电阻和一电容为C=0.5F的电容器,磁感强度B=2T的匀强磁场,方向垂直于导轨平面向上,一质量为m=0.5kg,电阻r=0.2Ω的金属杆垂直导轨放置,开始时断开开关S,将杆由静止自由释放。(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)求金属杆下滑的最大速度?
(2)若杆由静止下滑到速度最大的这段时间内通过杆的电荷量为2C,则在这段时间内电阻R上产生的热量?
(3)若在由静止释放杆的同时闭合开关,经过一段时间杆达到最大速度,这一过程中通过R的电荷量为5.76C,则这段时间为多少?
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电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m,两导轨间距L=0.75 m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热。(取)求:
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功;
(2)金属棒下滑速度时的加速度.
(3)为求金属棒下滑的最大速度,有同学解答如下:由动能定理,……。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。
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(17分)如图所示,无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面上,轨道间距L=1 m,底部接入一阻值为R=0.4Ω的定值电阻,上端开口。垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T。一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间动摩擦因数μ=0.2,ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω,电路中其余电阻不计。现用一质量为M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连。由静止释放M,当M下落高度h=2.0 m时,ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨,并接触良好)。不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2。求:
(1)ab棒沿斜面向上运动的最大速度vm;
(2)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR和流过电阻R的总电荷量q。
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如图所示,无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面上,轨道间距L=1m,底部接入一阻值为R=0.4Ω的定值电阻,上端开口.垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T.一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间动摩擦因数μ=0.2,ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω,电路中其余电阻不计.现用一质量为M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连.由静止释放M,当M下落高度h=2.0m时,ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨,并接触良好).不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2.求:
(1)ab棒沿斜面向上运动的最大速度vm;
(2)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR和流过电阻R的总电荷量q.
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如图所示,无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面上,轨道间距L=1 m,底部接入一阻值为R=0.4 Ω的定值电阻,上端开口.垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2 T.一质量为m=0.5 kg的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间动摩擦因数μ=0.2,ab连入导轨间的电阻r=0.1 Ω,电路中其余电阻不计.现用一质量为M=2.86 kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连.由静止释放M,不计空气阻力,当M下落高度h=2.0 m时,ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨,并接触良好). (g=10m/s2)
(1)求ab棒沿斜面向上运动的最大速度.
(2)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热和流过电阻R的总电荷量是多少?
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如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨间距为L,导轨上端连接一个阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在斜面垂直向上的匀强磁场B,磁场区域的宽度为d。导体棒a、b放在斜面上,a棒的质量ma=0.2kg,电阻Ra=2Ω;b棒的质量mb=0.1kg,电阻Rb=2Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,都能匀速穿过磁场区域,且当b棒刚穿出磁场时a棒正好进入磁场。重力加速度g=10m/s2,不计棒之间的相互作用,不计金属导轨的电阻。导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,导轨足够长。求:
(1)安培力对导体棒a、b的作功之比Wa:Wb为多少。
(2)导体棒a、b在磁场中运动时速度之比va:vb为多少。
(3)如果d=0.4m,则a棒开始运动时距虚线L1的距离la是多少?
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