高三物理解答题中等难度题
如图所示,一根质量为m的金属棒MN水平放置在两根竖直的光滑平行金属导轨上,并始终与导轨保持良好接触,导轨间距为L,导轨下端接一阻值为R的电阻,其余电阻不计.在空间内有垂直于导轨平面的磁场,磁感应强度大小只随竖直方向y变化,变化规律B=ky,k为大于零的常数.质量为M=4m的物体静止在倾角θ=30°的光滑斜面上,并通过轻质光滑定滑轮和绝缘细绳与金属棒相连接.当金属棒沿y轴方向从y=0位置由静止开始向上运动h时,加速度恰好为0.不计空气阻力,斜面和磁场区域足够大,重力加速度为g.求:
(1)金属棒上升h时的速度;
(2)金属棒上升h的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)金属棒上升h的过程中,通过金属棒横截面的电量.
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如图,水平面内有一间距为l=1m的平行金属导轨,导轨上放置一根质量为m=250g、阻值为r=0.1Ω的金属棒ab,金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好,两者间动摩擦因数为μ=0.4.导轨左端接一阻值为R=0.9Ω的定值电阻,导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,金属杆在水平向右、大小为F=3N的恒定拉力作用下由静止开始运动,,求:
(1)当金属棒ab的速度v=4m/s时,金属棒的加速度是多少?
(2)金属棒从开始到发生位移为10m的过程中(位移为10m之前已经做匀速运动),电阻R上放出的热量是多少?
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如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨、处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为,导轨的右端接有阻值为的电阻.一根质量为,电阻为的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好.现使金属棒以一定初速度向左运动,它先后通过位置,后,到达位置处刚好静止.已知磁场的磁感应强度为,金属棒通过、处的速度分别为、、、间距离等于、间距离,导轨的电阻忽略不计.下列说法中正确的是( )
A. 金属棒运动到处时通过电阻的电流方向由指向
B. 金属棒运动到处时通过电阻的电流方向由指向
C. 金属棒在过程与过程中,安培力对金属棒做的功相等
D. 金属棒在过程与过程中,安培力对金属棒的冲量相等
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如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动,它先后经过位置a、b后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B,金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2,a、b间距离等于b、c间距离,导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是( )
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍
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如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动,它先后经过位置a、b后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B,金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2,a、b间距离等于b、c间距离,导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍
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如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动,它先后经过位置a、b后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B,金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2,a、b间距离等于b、c间距离,导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍
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如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动,它先后经过位置a、b后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B,金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2,a、b间距离等于b、c间距离,导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍
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如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨的右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。现使金属棒以一定初速度向左运动,它先后通过位置a、b后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B,金属棒通过a、b处的速度分别为va、vb,a、b间的距离等于b、c间的距离,导轨的电阻忽略不计。下列说法中正确的是()
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻的电流方向由Q指向N
C. 金属棒在a→b过程与b→c过程中通过电阻的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度va是其在b处速度vb的倍
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如图所示,MN和PQ为水平放置的足够长的光滑平行导轨,导轨间距为L,其左端连接个阻值为R的电阻,垂直导轨平面有一个磁感应强度为B的有界匀强磁场。质量为m、电阻为r的金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好。若金属棒以向右的初速度v0进入磁场,运动到右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零。导轨电阻不计,求:
(1)金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小;
(2)金属棒运动过程中,定值电阻R上产生的电热;
(3)金属棒运动到磁场中央位置时的速度大小。
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