如图所示,倒置的U形金属导轨所在平面与水平面夹角为,其中MN与PQ平行且间距为L=1m,导轨处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与轨道平面垂直,磁场随时间变化情况如图乙所示,取图甲所示磁场方向为磁感应强度的正方向。现将金属棒ab垂直放置在导轨上,金属棒与NQ相距0.2m,在0~4s内金属棒始终处于静止状态。已知金属棒ab的质量m=0.1kg,电阻为R=2Ω,不计导轨电阻,g=10m/s2,则 ( )
A. t=2s时刻金属棒ab所受安培力的方向改变
B. 0~4s内金属棒所受的最大静摩擦力为0.9N
C. 0~4s内穿过金属棒的电荷量为0.4C
D. 0~4s内金属棒中产生的焦耳热为0.32J
高三物理多选题中等难度题
如图所示,倒置的U形金属导轨所在平面与水平面夹角为,其中MN与PQ平行且间距为L=1m,导轨处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与轨道平面垂直,磁场随时间变化情况如图乙所示,取图甲所示磁场方向为磁感应强度的正方向。现将金属棒ab垂直放置在导轨上,金属棒与NQ相距0.2m,在0~4s内金属棒始终处于静止状态。已知金属棒ab的质量m=0.1kg,电阻为R=2Ω,不计导轨电阻,g=10m/s2,则 ( )
A. t=2s时刻金属棒ab所受安培力的方向改变
B. 0~4s内金属棒所受的最大静摩擦力为0.9N
C. 0~4s内穿过金属棒的电荷量为0.4C
D. 0~4s内金属棒中产生的焦耳热为0.32J
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
两间距为L=1m的平行直导轨与水平面间的夹角为θ=37°,导轨处在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中.金属棒P垂直地放在导轨上,且通过质量不计的绝缘细绳跨过如图所示的定滑轮悬吊一重物,将重物由静止释放,经过一段时间,将另一根完全相同的金属棒Q垂直放在导轨上,重物立即向下做匀速直线运动,金属棒Q恰好处于静止状态.已知两金属棒的质量均为m=1kg,假设重物始终没有落在水平面上,且金属棒与导轨接触良好,一切摩擦均可忽略,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列说法正确的是( )
A. 重物的质量为1.2kg
B. 金属棒Q未放上时,重物和金属棒P组成的系统机械能不守恒
C. 金属棒Q放上后,电路中产生的焦耳热等于重物重力势能的减少量
D. 金属棒Q放上后,电路中电流的大小为3A
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,两条足够长的平行的光滑裸导轨c、d所在斜面与水平面间夹角为θ,间距为L,导轨下端与阻值为R的电阻相连,质量为m的金属棒ab垂直导轨水平放置,整个装置处在垂直斜面向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。导轨和金属棒的电阻均不计,有一个水平方向的力垂直作用在棒上,棒的初速度为零,则:(重力加速度为g)
(1)若金属棒中能产生从a到b的感应电流,则水平力F需满足什么条件?
(2)当水平力大小为F1,方向向右时,金属棒ab运动的最大速度vm是多少?
(3)当水平力方向向左时,金属棒ab沿轨道运动能达到的最大速度vm最大为多少?此时水平力F的大小为多大?
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两根平行光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,下端PQ接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中。一质量为m、电阻也为R的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上,静止时导体棒处于导轨的MN处。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。现将导体棒从弹簧处于自然长度时由静止释放,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法中正确的是
A. 当导体棒沿导轨向下运动时流过电阻R的电流方向为由P到Q
B. 当导体棒的速度最大时,弹簧的伸长量为
C. 导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为EP,则导体棒从开始运动到停止运动的过程中,回路中产生的焦耳热为
D. 若导体棒第一次运动到MN处时速度为v,则此时导体棒的加速度大小为
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,两条足够长的平行金属导轨固定在水平面上,导轨平面与水平面间的夹角为=37°,导轨间距为L=1m,与导轨垂直的两条边界线MN、PQ内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,MN与PQ间的距离为d=2m,两个完全相同的金属棒ab、ef用长为d=2m的绝缘轻杆固定成“工”字型装置,开始时金属棒ab与MN重合,已知每根金属棒的质量为m=0.05kg,电阻为R=5Ω,导轨电阻不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,在t=0时,将“工”字型装置由静止释放,当ab边滑行至PQ处恰好开始做匀速运动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度,求:
(1)“工”字型装置开始做匀速运动时的速度是多少?
(2)“工”字型装置从静止开始,直到ef离开PQ的过程中,金属棒ef上产生的焦耳热是多少?
(3)若将金属棒ab滑行至PQ处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度由开始逐渐增大,可使金属棒中不产生感应电流,则t=0.5s时磁感应强度B为多大?
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条足够长的平行金属导轨固定在水平面上,导轨平面与水平面间的夹角为θ=37°,导轨间距为L=1m,与导轨垂直的两条边界线MN、PQ内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B0=1T,MN与PQ间的距离为d=2m,两个完全相同的金属棒ab、ef用长为d=2m的绝缘轻杆固定成“工”字型装置,开始时金属棒ab与MN重合,已知每根金属棒的质量为m=0.05kg,电阻为R=5Ω,导轨电阻不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,在t=0时,将“工”字型装置由静止释放,当ab边滑行至PQ处恰好开始做匀速运动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。
求:(1)“工”字型装置开始做匀速运动时的速度是多少?
(2)“工”字型装置从静止开始,直到ef离开PQ的过程中,金属棒ef上产生的焦耳热Qef是多少?
(3)若将金属棒ab滑行至PQ处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度由B0=1T开始逐渐增大,可使金属棒中不产生感应电流,则t=0.5s时磁感应强度B为多大?
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成30°角固定放置,导轨间距为1m,导轨所在平面有磁感应强度大小为100T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,导轨的上端M与P间接有电容为200F的电容器。质量为1kg的金属棒b垂直放置在导轨上,对金属棒施加一沿导轨平面向下、大小为10N的恒力F作用,使其由静止开始运动。不计导轨和金属棒的电阻,重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是
A. 金属棒先做变加速运动,后做匀速运动
B. 金属棒运动过程中通过其电流方向从b到,大小恒定为0.1A
C. 金属棒由静止开始运动至t=1s时电容器所带电荷量为10C
D. 金属棒由静止开始运动至t=1s时电容器储存的电场能为25J
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为L=0.5m,导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,M、P间接阻值为R=9Ω的电阻.匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B=2T.质量为m=0.1kg、阻值为r=1Ω的金属棒放在两导轨上,在平行于导轨的恒定拉力F=1N作用下,从静止开始向上运动.已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触,导轨电阻不计,导轨和磁场足够大,重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)当金属棒的速度为2m/s2时的加速度;
(2)金属棒能获得的最大速度;
(3)若金属棒从开始运动到获得最大速度在导轨上滑行的距离是2.5m,求这一过程中R上产生的焦耳热.
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MM,PQ倾斜放置,导轨平面与水平面的夹角,两导轨间距,底端NQ两点连接的电阻,匀强磁场方向垂直于导轨所在平面斜向上,磁感应强度大小为。质量,阻值的导体棒垂直于导轨放置,在平行于导轨平面向上的拉力F作用下沿导轨向上做匀速直线运动,速度。撤去拉力F后,导体棒沿导轨继续运动后速度减为零。运动过程中导体棒与导轨始终垂直并接触良好, ,导轨电阻不计。求:
(1)拉力F的大小;
(2)撤去拉力F后导体棒上升的过程中电阻R中产生的焦耳热Q和通过的电量。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析