如图所示,有一倾斜光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨间距L=0.5m,电阻不计,在两导轨间接有R=3Ω的电阻。在导轨中间加一垂直轨道平面向上的宽度为d=0.4m的匀强磁场,B=4T.一质量为m=0.08kg,电阻为r=2Ω的导体棒从距磁场上边缘d=0.4m处由静止释放,运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好,取g=10m/s2.求:
(1)导体棒进入磁场上边缘的速度v;
(2)导体棒通过磁场区域的过程中,通过导体棒的电量q;
(3)要使导体棒匀速通过磁场区域,可垂直导体棒施加一沿斜面方向的外力F,试分析该力的大小和方向。
高二物理解答题困难题
如图所示,有一倾斜光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨间距L=0.5m,电阻不计,在两导轨间接有R=3Ω的电阻。在导轨中间加一垂直轨道平面向上的宽度为d=0.4m的匀强磁场,B=4T.一质量为m=0.08kg,电阻为r=2Ω的导体棒从距磁场上边缘d=0.4m处由静止释放,运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好,取g=10m/s2.求:
(1)导体棒进入磁场上边缘的速度v;
(2)导体棒通过磁场区域的过程中,通过导体棒的电量q;
(3)要使导体棒匀速通过磁场区域,可垂直导体棒施加一沿斜面方向的外力F,试分析该力的大小和方向。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,有一倾斜光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨间距L=0.5m,电阻不计,在两导轨间接有R=3Ω的电阻。在导轨中间加一垂直轨道平面向上的宽度为d=0.4m的匀强磁场,B=4T.一质量为m=0.08kg,电阻为r=2Ω的导体棒从距磁场上边缘d=0.4m处由静止释放,运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好,取g=10m/s2.求:
(1)导体棒进入磁场上边缘的速度v;
(2)导体棒通过磁场区域的过程中,通过导体棒的电量q;
(3)要使导体棒匀速通过磁场区域,可垂直导体棒施加一沿斜面方向的外力F,试分析该力的大小和方向。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两根互相平行的光滑金属导轨倾斜放置,导轨平面与水平面夹角为30°,导轨间距L=1 m,电阻忽略不计。垂直导轨的虚线间有一匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5 T,方向垂直导轨平面向下,磁场区域的宽度d=0.8 m。导体棒a质量ma= 0.25 kg,电阻Ra=0.5 Ω;导体棒b的质量mb= 0.05 kg,电阻Rb=1.5 Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止释放,b恰好匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场,重力加速度g=10 m/s2,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,求:
(1)b棒刚进入磁场时的速度大小;
(2)a棒刚进入磁场时两端的电压;
(3)为保持a棒以进入时的加速度做匀加速运动,需对a棒施加平行于导轨向下的外力F作用,求F随时间t的变化关系。
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨间距为 L=0.5 m,在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场.一质量m=0.05 kg、有效电阻r=2 Ω的导体棒从距磁场上边缘d处静止释放,当它进入磁场时刚好匀速运动,整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持与导轨垂直,已知d=0.4 m,接在两导轨间的电阻R=6 Ω,不计导轨的电阻, 取g=10 m/s2.求:
(1) 导体棒刚进入磁场时的速度v.
(2) 导体棒通过磁场过程中,电阻R上产生的热量QR.
(3) 导体棒通过磁场过程中,通过电阻R的电荷量q.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,电阻不计的两根平行光滑金属导轨相距L=0.5m,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨的下端PQ间接有R=8 Ω电阻.相距x=6m的MN和PQ间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场.磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示.将导体棒ab垂直放在导轨上,导体棒ab接入电路部分阻值为r=2 Ω,使导体棒从t=0时由静止释放,t=1 s时导体棒恰好运动到MN,开始匀速下滑.g取10m/s2.求:
(1)0~1s内回路中的感应电动势;
(2)导体棒ab的质量;
(3)0~2s时间内导体棒所产生的热量.
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如图光滑的平行金属导轨长L=2.0m,两导轨间距离d=0.5m,导轨平面与水平面的夹角为θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.5Ω的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B=1T。有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒ab,放在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量为Q=1J,g=10m/s2,则:
(1)棒在下滑的过程中达到的最大速度是多少?
(2)当棒的速度为v=2 m/s时,它的加速度是多大?
高二物理解答题简单题查看答案及解析
光滑的平行金属导轨长L=2.0m,两导轨间距离d=0.5m,导轨平面与水平面的夹角为θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.5Ω的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B=1T,如图所示。有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒ab,放在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量为Q=1J,g=10m/s2,则:
(1)指出金属棒ab中感应电流的方向。
(2)棒在下滑的过程中达到的最大速度是多少?
(3)当棒的速度为v=2 m/s时,它的加速度是多大?
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如图所示,固定的光滑平行金属导轨间距为 L,导轨电阻不计,上端 a、b 间接有阻值为 R 的电阻,导轨平面与水平面的夹角为 θ,且处在磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为 m、长度为 L、电阻为 r 的导体棒与一端固定的弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度 v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为 k,弹簧的中心轴线与导轨平行。下列说法正确的是
A.初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的大小为
B.初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的方向为 b→a
C.若导体棒第一次回到初始位置时,速度变为 v,则此时导体棒的加速度大小 a= gsinθ-
D.若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直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热 Q =
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高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
(16分)如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L=0.2m,长为2d,d=0.5m,上半段d导轨光滑,下半段d导轨的动摩擦因素为μ=,导轨平面与水平面的夹角为θ=30°.匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T,方向与导轨平面垂直.质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在粗糙的下半段一直做匀速运动,导体棒始终与导轨垂直,接在两导轨间的电阻为R=3Ω,导体棒的电阻为r=1Ω,其他部分的电阻均不计,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)导体棒到达轨道底端时的速度大小;
(2)导体棒进入粗糙轨道前,通过电阻R上的电量q;
(3)整个运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q.
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