如图所示,两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上,两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置,其间距为L,电阻不计.两条导轨足够长,所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α.两个金属棒ab和的质量都是m,电阻都是R,与导轨垂直放置且接触良好.空间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.
(1)如果两条导轨皆光滑,让固定不动,将ab释放,则ab达到的最大速度是多少?
(2)如果将ab与同时释放,它们所能达到的最大速度分别是多少?
高二物理解答题困难题
如图所示,两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上,两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置,其间距为L,电阻不计.两条导轨足够长,所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α.两个金属棒ab和的质量都是m,电阻都是R,与导轨垂直放置且接触良好.空间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.
(1)如果两条导轨皆光滑,让固定不动,将ab释放,则ab达到的最大速度是多少?
(2)如果将ab与同时释放,它们所能达到的最大速度分别是多少?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示,两平行导轨固定在绝缘水平面上,导轨左端接有阻值的定值电阻,两导轨的间距,导轨平面处在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感强度,一个质量为、长也为0.5m的导体棒垂直放置在导轨上。现用一个水平向右、大小为的恒力拉金属棒,使金属棒从静止开始向右运动,金属棒向右运动x=2m达到最大速度,此过程中金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,金属棒在运动中始终与导轨接触良好,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,不计导轨的电阻,求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)金属棒的电阻r。
高二物理解答题简单题查看答案及解析
(16分)如图所示,间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内,电阻为R、质量为m、长为l 的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上,并与导轨垂直. 在水平光滑导轨间有与水平面成、并垂直于ab的匀强磁场;倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场,磁感应强度均为B。倾斜导轨与水平面夹角也为,杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为. ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动,当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度 . (=、、最大静摩擦力等于滑动摩擦力).求:
(1)此时杆cd中的电流大小;
(2)杆ab的最大速度;
(3)若此过程中流过杆ab的电量为,则cd产生的焦耳热Q为多大?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,固定在绝缘水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电阻为2R的导体棒ab与固定绝缘弹簧相连,放在导轨上,并与导轨接触良好.初始时刻,弹簧处于自然长度.给导体棒水平向右的初速度v0,导体棒往复运动一段时间后静止,不计导轨电阻,下列说法中正确的是()
A. 导体棒每次向右运动的过程中受到的安培力均逐渐减小
B. 导体棒速度为v0时其两端的电压为BLv0/3
C. 导体棒开始运动后速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为mv02/2
D. 在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热为mv02/6
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在水平放置的平行导轨(间距为0.2m)一端架放着一根质量m=40g,长L=0.2m的金属棒ab,导轨另一端通过开关与电源相连,该装置放在高h=20cm的绝缘垫块上。当有竖直向下B=1T的匀强磁场时,接通开关(图中末画开关),金属棒ab会被平抛到距导轨右端水平距离s=100cm处,不计一切阻力,g=10m/s2,试求:
(1)开关接通瞬间安培力对金属棒ab做的功W?
(2)开关接通瞬间流经金属棒ab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,一对间距为l=20cm的平行光滑导轨放在水平面上,导轨的左端接R=1Ω的电阻,导轨上垂直放置一导体杆,整个装置处在磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。杆在沿导轨方向的拉力F作用下做初速为零的匀加速运动。测得力F与时间t的关系如图乙所示。杆及两导轨的电阻均可忽略不计,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,则杆的加速度大小和质量分别为( )
A. 20m/s2 0.5kg B. 20m/s2 0.1kg C. 10m/s2 0.5kg D. 10m/s2 0.1kg
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
(9分)如图甲所示,相距为L的两平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上,处于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,导轨足够长且电阻不计.两根相同的金属棒c和d与导轨垂直放置,它们的质量均为m,电阻均为R,间距为s0,与导轨间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.在t=0时刻,对c棒施加一水平向右的力,使其从静止开始做匀加速直线运动.在t0时刻,d棒开始运动,此后保持水平力不变,由速度传感器测得两金属棒的v-t图象如图乙所示,从t1时刻开始两金属棒以相同的加速度做匀加速直线运动,此时两金属棒的间距为s,试求:
(1)在0至t1时间内通过金属棒c的电荷量;
(2)t0时刻回路的电功率和金属棒c的速度大小;
(3)t1时刻两金属棒的加速度大小.
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,相距为L的两根足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,整个空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量均为m、电阻均为R的两根相同的导体棒PQ、MN垂直导轨放置,导体棒MN初始位置左侧导轨粗糙、右侧导轨光滑。现对导体棒MN施加水平向右的恒力F,使其由静止开始运动,当导体棒MN运动的距离为x时,导体棒MN达到最大速度,该过程中导体棒PQ保持静止。导轨电阻不计,认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A. 导体棒MN沿导轨运动的最大速度为
B. 导体棒PQ与导轨之间的最大静摩擦力定为F
C. 导体栋MN从静止至达到最大速度的过程中,通过其横截面的电荷量为
D. 导体棒MN从静止至达到最大速度的过程中共上产生的热量为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
(12分)如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中,一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内,两顶点a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态,不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力.
(1)通过ab边的电流Iab是多大?
(2)导体杆ef的运动速度v是多大?
高二物理计算题简单题查看答案及解析
水平面上两根足够长的金属导轨平面固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆(如左下图),金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场竖直向下,用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动,当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变好,v和F的关系如图,(取重力加速度)
(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,磁感应强度B为多大?
(3)由v-t图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?
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