如图所示,光滑水平轨道MN、PQ和光滑倾斜轨道NF、QE在Q、N点连接,倾斜轨道倾角为θ,轨道间路均为L.水平轨道间连接着阻值为R的电阻,质量分别为M、m,电阻分别为R、r的导体棒a、b分别放两轨道上,导体棒均与轨道垂直,a导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接,弹簧另一端固定在整直墙壁上。水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场,倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场,该磁场区域仅分布在QN和EF所间的区域内,QN、EF路离为d,两个区域内的磁感应强度分别为B1、B2,以QN为分界线且互不影响。现在用一外力F将导体棒a向拉至某一位置处,然后把导体棒b从紧靠分界线QN处由静上释放,导体棒b在出磁场边界EF前已达最大速度。当导体棒b在磁场中运动达稳定状态,撤去作用在a棒上的外力后发现a棒仍能静止一段时间,然后又来回运动并最终停下来。(倾斜轨道足够长,重力加速度为g)求:
(1)导体棒b在倾斜轨道上的最大速度;
(2)若两个区域内的磁感应强度均为B,且导体棒电阻均为R,从b棒开始运动到a棒最终静止的整个过程中,电阻R上产生的热量为Q,求弹簧最初的弹性势能。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,光滑水平轨道MN、PQ和光滑倾斜轨道NF、QE在Q、N点连接,倾斜轨道倾角为θ,轨道间路均为L.水平轨道间连接着阻值为R的电阻,质量分别为M、m,电阻分别为R、r的导体棒a、b分别放两轨道上,导体棒均与轨道垂直,a导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接,弹簧另一端固定在整直墙壁上。水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场,倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场,该磁场区域仅分布在QN和EF所间的区域内,QN、EF路离为d,两个区域内的磁感应强度分别为B1、B2,以QN为分界线且互不影响。现在用一外力F将导体棒a向拉至某一位置处,然后把导体棒b从紧靠分界线QN处由静上释放,导体棒b在出磁场边界EF前已达最大速度。当导体棒b在磁场中运动达稳定状态,撤去作用在a棒上的外力后发现a棒仍能静止一段时间,然后又来回运动并最终停下来。(倾斜轨道足够长,重力加速度为g)求:
(1)导体棒b在倾斜轨道上的最大速度;
(2)若两个区域内的磁感应强度均为B,且导体棒电阻均为R,从b棒开始运动到a棒最终静止的整个过程中,电阻R上产生的热量为Q,求弹簧最初的弹性势能。
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如图所示装置由水平轨道、倾角θ=37°的倾斜轨道连接而成,轨道所在空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量m、长度L、电阻R的导体棒ab置于倾斜轨道上,刚好不下滑;质量、长度、电阻与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上,用恒力F拉棒cd,使之在水平轨道上向右运动。棒ab、cd与导轨垂直,且两端与导轨保持良好接触,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
⑴求棒ab与导轨间的动摩擦因数;
⑵求当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小;
⑶若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中,cd在水平轨道上移动的距离x,求此过程中ab上产生热量Q。
高三物理计算题极难题查看答案及解析
如图所示,倾角为θ=37º的倾斜光滑平行轨道与水平的光滑平行轨道平滑连接,导轨间距均为L=1m,倾斜轨道的上端接有定值电阻R=2Ω,虚线MN左侧有垂直于倾斜导轨平面向,上的匀强磁场,磁感应强度大小为,虚线PQ的右侧有垂直于水平导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为=1T。一个质量为m=lkg、电阻为r=1Ω、长为L=1m的直导体棒ab放在倾斜导轨上方,开始时离虚线MN的距离为=1.5m,现由静止释放导体棒,导体棒运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,导体棒ab在磁场B中运动的时间为s,并最终停在水平导轨上虚线PQ的右侧且距离PQ为=1 m的位置,重力加速度g取为10m/s²,其他电阻不计,sin 37º =0.6,cos37º=0.8,求:
(1)整个过程中,定值电阻R中产生的焦耳热大小;
(2)导体棒刚进入磁场时的速度大小;
(3)导体棒在倾斜轨道上运动过程中,定值电阻R中通过的电量。
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如图所示,倾角为θ=37º的倾斜光滑平行轨道与水平的光滑平行轨道平滑连接,导轨间距均为L=1m,倾斜轨道的上端接有定值电阻R=2Ω,虚线MN左侧有垂直于倾斜导轨平面向,上的匀强磁场,磁感应强度大小为,虚线PQ的右侧有垂直于水平导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为=1T。一个质量为m=lkg、电阻为r=1Ω、长为L=1m的直导体棒ab放在倾斜导轨上方,开始时离虚线MN的距离为=1.5m,现由静止释放导体棒,导体棒运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,导体棒ab在磁场B中运动的时间为s,并最终停在水平导轨上虚线PQ的右侧且距离PQ为=1 m的位置,重力加速度g取为10m/s²,其他电阻不计,sin 37º =0.6,cos37º=0.8,求:
(1)整个过程中,定值电阻R中产生的焦耳热大小;
(2)导体棒刚进入磁场时的速度大小;
(3)导体棒在倾斜轨道上运动过程中,定值电阻R中通过的电量。
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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑 圆弧管道 BC 连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连.小球可以从D进入该轨道,沿轨道内 侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道.小球由静止从A点释放,已知AB长为5R,CD长为 R,重力加速度为 g,小球与斜轨 AB 及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为 0.5,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小球对刚到C时对轨道的作用力;
(2)要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径 R′应该满足什么条件?若R′=2.5R,小球最后所停位置距D(或E)多远?(注:在运算中,根号中的数值无需算出)
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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道。小球由静止从A点释放,已知AB长为5R,CD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为l.8R。求:(在运算中,根号中的数值无需算出)
(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小。
(2)小球刚到C时对轨道的作用力。
(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R/应该满足什么条件?
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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道。小球由静止从A点释放,已知AB长为5R,CD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为l.8R。求:(在运算中,根号中的数值无需算出)
(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小。
(2)小球刚到C时对轨道的作用力。
(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R/应该满足什么条件?
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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道。小球由静止从A点释放,已知AB长为5R,CD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为l.8R。求:(在运算中,根号中的数值无需算出)
(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小。
(2)小球刚到C时对轨道的作用力。
(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R/应该满足什么条件?
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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道。小球由静止从A点释放,已知AB长为5R,CD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R.。 (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小;
(2)小球对刚到C时对轨道的作用力;
(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R′应该满足什么条件?若R′=2.5R,小球最后所停位置距D(或E)多远?(注:在运算中,根号中的数值无需算出)
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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37o,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道。a、b为两完全相同的小球,a球由静止从A点释放,在C处与b球发生弹性碰撞。已知AB长为5R,CD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5,sin37o=0.6,cos37o=0.8,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R。求:
⑴a球滑到斜面底端C时速度为多大?a、b球在C处碰后速度各为多少?
⑵要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R′应该满足什么条件?若R′=2.5R,两球最后所停位置距D(或E)多远?
注:在运算中,根号中的数值无需算出。
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