水平桌面上固定着两相距为L=1m的足够长的平行金属导轨,导轨右端接电阻R=1Ω,在导轨间存在无数宽度相同的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B=1T,方向竖直向下,任意两个磁场区域之间有宽为s0=0.3的无场区,金属棒CD质量为m=0.1kg,电阻为r=1Ω。水平置于导轨上,用绝缘水平细线通过定滑轮与质量也为m的物体A相连。金属棒CD从距最左边磁场区域左边界s=0.4m处由静止释放,运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直,在棒穿过两磁场区域的过程中,通过电阻R的电流变化情况相同,且导体棒从进入磁场开始通过每个区域的时间均相同,重力加速度为g=10m/s2,不计其他电阻、摩擦力。则下列说法正确的是(图中并未把所有磁场都画出)
A. 金属棒每次进入磁场时的速度为2m/s,离开磁场时速度均为1m/s
B. 每个磁场区域的宽度均为d=0.8m
C. 导体棒在每个区域运动的时候电阻R上产生的电热为1.3J
D. 从进入磁场开始时,电流的有效值为A
高二物理多选题困难题
水平桌面上固定着两相距为L=1m的足够长的平行金属导轨,导轨右端接电阻R=1Ω,在导轨间存在无数宽度相同的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B=1T,方向竖直向下,任意两个磁场区域之间有宽为s0=0.3的无场区,金属棒CD质量为m=0.1kg,电阻为r=1Ω。水平置于导轨上,用绝缘水平细线通过定滑轮与质量也为m的物体A相连。金属棒CD从距最左边磁场区域左边界s=0.4m处由静止释放,运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直,在棒穿过两磁场区域的过程中,通过电阻R的电流变化情况相同,且导体棒从进入磁场开始通过每个区域的时间均相同,重力加速度为g=10m/s2,不计其他电阻、摩擦力。则下列说法正确的是(图中并未把所有磁场都画出)
A. 金属棒每次进入磁场时的速度为2m/s,离开磁场时速度均为1m/s
B. 每个磁场区域的宽度均为d=0.8m
C. 导体棒在每个区域运动的时候电阻R上产生的电热为1.3J
D. 从进入磁场开始时,电流的有效值为A
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如图,两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计,被固定在绝缘水平面上,两导轨左端接有R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场,磁场宽度d相同且为0.6m,磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab以v=5m/s从边界MN进入磁场后,在拉力作用下始终作匀速运动,求:
(1)导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率
(2)导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨的一端连接阻值为R=0.9Ω的电阻。在cd右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.50 T。一根质量为m=10 g,电阻r=0.1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上并与导轨接触良好。现用一平行于导轨的轻质细线将导体棒ab与一钩码相连,将钩码从图示位置由静止释放。当导体棒ab到达cd时,钩码距地面的高度为h=0.3 m。已知导体棒ab进入磁场时恰做v=10 m/s的匀速直线运动,导轨电阻可忽略不计,取g=10 m/s2。
求:(1)导体棒ab在磁场中匀速运动时,闭合回路中产生的感应电流的大小?
(2)挂在细线上的钩码的质量?
(3)求导体棒ab在磁场中运动的整个过程中电阻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,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:
(1)ab杆最后回到ce端的速度大小
(2)拉力F的大小
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如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:
(1)ab杆最后回到ce端的速度大小
(2)拉力F的大小
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如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:
(1)ab杆最后回到ce端的速度大小
(2)拉力F的大小
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如图所示,光滑、足够长、不计电阻、轨道间距为l的平行金属导轨MN、PQ,水平放在竖直向下的磁感应强度不同的两个相邻的匀强磁场中,左半部分为Ι匀强磁场区,磁感应强度为B1;右半部分为Ⅱ匀强磁场区,磁感应强度为B2,且B1=2B2。在Ι匀强磁场区的左边界垂直于导轨放置一质量为m、电阻为R1的金属棒a,在Ι匀强磁场区的某一位置,垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻为R2的金属棒b。开始时b静止,给a一个向右冲量I后a、b开始运动。设运动过程中,两金属棒总是与导轨垂直。
(1)求金属棒a受到冲量后的瞬间通过金属导轨的感应电流;
(2)设金属棒b在运动到Ι匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度,求金属棒b在Ι匀强磁场区中的最大速度值;
(3)金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后,金属棒b再次达到匀速运动状态,设这时金属棒a仍然在Ι匀强磁场区中。求金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后的运动过程中金属棒a、b中产生的总焦耳热。
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(16分)如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab,在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F和杆ab最后回到ce端的速度v.
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如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上。现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab,在沿轨道平面向上的恒定拉力F的作用下,从底端ce由静止沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:拉力F和杆ab最后回到ce端的速度v。
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如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上。现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab,在沿轨道平面向上的恒定拉力F的作用下,从底端ce由静止沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:拉力F和杆ab最后回到ce端的速度v。
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