如图所示,水平面上有两根平行且足够长的金属导轨,左端接有一电容器C,导轨上搁置一金属棒,匀强磁场的方向垂直导轨所在平面。现让金属棒在水平恒力F作用下,由静止向右运动,运动过程中金属棒始终垂直导轨,设某一时刻金属棒中的电流为I,受到的安培力为FB,瞬时速度为vt,电容器上所带电量为Q。不计一切电阻和摩擦。下列图像正确的是
A. B. C. D.
高三物理多选题中等难度题
如图所示,水平面上有两根平行且足够长的金属导轨,左端接有一电容器C,导轨上搁置一金属棒,匀强磁场的方向垂直导轨所在平面。现让金属棒在水平恒力F作用下,由静止向右运动,运动过程中金属棒始终垂直导轨,设某一时刻金属棒中的电流为I,受到的安培力为FB,瞬时速度为vt,电容器上所带电量为Q。不计一切电阻和摩擦。下列图像正确的是
A. B. C. D.
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如图所示,两根光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上,左端接有阻值R=4Ω的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场(磁场足够大)中.在导轨所在平面内,垂直于导轨放一质量m=0.5kg的金属杆,接在导轨间的金属杆电阻r=1Ω,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.平面内恒力F=0.5N垂直作用于金属杆上,金属杆沿导轨方向向右做匀速运动,此时电阻R上的电功率P=4W.求:
(1)通过电阻R的电流的大小和方向;
(2)金属杆向右匀速运动时的速度大小.
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如图甲所示,宽度为L的足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端连接一电容为C的电容器,将一质量为m的导体棒与导轨垂直放置,导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B。用与导轨平行的外力F向右拉动导体棒,使导体棒由静止开始运动,作用时间t1后撤去力F,撤去力F前棒内电流变化情况如图乙所示。整个过程中电容器未被击穿,不计空气阻力。下列说法正确的是
A. 有外力作用时,导体棒在导轨上做匀速运动
B. 有外力作用时,导体棒在导轨上做匀加速直线运动
C. 外力F的冲量大小为
D. 撤去外力F后,导体棒最终静止在导轨上,电容器中最终储存的电能为零
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如图所示,L1、L2为水平面上足够长金属导轨,左端连接定值电阻R=0.5Ω,其间有足够多等间隔反向分布的磁场区域I和II,磁感应强度大小均为B=0.5T,方向垂直于导轨所在平面,每个磁场I或II的两个直边界的间距为L=0.4m,长直边界在Ox上,左右曲边界恰好可以组合成相同的1/2周期的正弦曲线,其他边界均为直线段。导体棒MN与两导轨接触良好且始终与导轨垂直,不计导体棒及导轨的电阻。当导体棒从x=0处沿导轨以速度v=10m/s匀速向右滑动时,下列说法正确的是
A.通过R的是交变电流
B.R两端电压的最大值为4V
C.通过R的电流有效值为
D.导体棒经过3个磁场的过程中R发热量为7.2J
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图,相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场,磁场宽度d均为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从边界MN进入磁场后始终以速度m/s作匀速运动,求:
⑴棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率;
⑵棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量;
⑶棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值。
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两相互平行且足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内,相距0.4m,左端接有平行板电容器,板间距离为0.2m,右端接滑动变阻器R 。水平匀强磁场磁感应强度为10T,垂直于导轨所在平面,整个装置均处于上述匀强磁场中。导体棒CD两端与导轨挂接,在整个运动过程中与金属导轨始终垂直且接触良好,金属棒CD的电阻为1Ω,其他电阻及摩擦均不计。现在用与金属导轨平行,大小为2N的恒力F使棒从静止开始向右运动。已知R的最大阻值为4Ω,g=10m/s2。则:
(1)滑动变阻器阻值取不同值时,导体棒处于稳定状态时拉力的功率不一样,求导体棒处于稳定状态时拉力的最大功率;
(2)当滑动触头位于最下端且导体棒处于稳定状态时,一个带电小球从平行板电容器左侧,以某一速度沿两板的正中间且平行于两极板从左边射入后,在两极板间恰好做匀速直线运动;当滑动触头在滑动变阻器中点且导体棒处于稳定状态时,该带电小球以同样的方式和速度射入,小球在两极板间恰好做匀速圆周运动,则小球的速度为多大?小球做圆周运动的半径为多大?
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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
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(16分)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m/s从边界MN进入磁场后始终作匀速运动,求:
⑴导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率;
⑵导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量;
⑶导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值。
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两根固定在水平面上的足够长的平行金属导轨,MN左侧粗糙,摩擦因数为,MN右侧光滑,导轨电阻不计,左端接有阻值为的电阻。匀强磁场垂直导轨平面向里,磁感应强度未知。质量为,电阻的金属棒放置在导轨粗糙部分,与导轨垂直且接触良好。现用的水平恒力拉着金属棒在MN左侧轨道上以速度向右做匀速运动,此时电阻R上消耗的电功率是,重力加速度取g=10m/s2
(1)求金属杆在MN左侧轨道上匀速运动时速度的大小以及拉力的功率P0
(2)当金属棒运动到MN时,立即调整水平拉力F的大小,保持其在MN左端运动时的功率P0不变,经过=1s时间金属棒已经达到稳定速度v,求金属棒的稳定速度v以及该t=1s时间内电阻R上产生的焦耳热
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