高三物理填空题中等难度题
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如图所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行放置,导轨间距为L=1m,导轨两端各接一个电阻,其阻值R1=R2=1Ω,导轨的电阻忽略不计.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度B=1T.现有一质量为m=0.2kg、电阻为1Ω的金属棒用绝缘细绳通过光滑滑轮与质量为M=0.5kg的物体相连,细绳与导轨平面平行.将金属棒与M由静止释放,棒沿导轨运动了6m后开始做匀速运动.运动过程中,棒与导轨始终保持垂直且接触良好,图示中细绳与R2不接触.(g=10m/s2)求:
(1)金属棒匀速运动时的速度;
(2)棒从释放到开始匀速运动的过程中,电阻R1上产生的焦耳热.
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如图所示,倾角为θ=37°的足够长的平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻,其阻值为R1=R2=2r,两导轨间距为L=1m。在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场,其磁感应强度为B1=1T。在导轨上横放一质量m=1kg、电阻为r=1Ω、长度也为L的导体棒ef,导体棒与导轨始终良好接触,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S=0.5m2、总电阻为r、匝数N=100的线圈(线圈中轴线沿竖直方向),在线圈内加上沿竖直方向,且均匀变化的磁场B2(图中未画),连接线圈电路上的开关K处于断开状态,g=10m/s2,不计导轨电阻。求:
(1)从静止释放导体棒,导体棒能达到的最大速度是多少?
(2)导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内,电阻R1上产生的焦耳热为Q=0.5J,那么导体下滑的距离是多少?
(3)现闭合开关K,为使导体棒静止于倾斜导轨上,那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小的取值范围?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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如图所示,倾角为θ=37°的足够长的平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻,其阻值为R1=R2=2r,两导轨间距为L=1m。在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场,其磁感应强度为B1=1T。在导轨上横放一质量m=1kg、电阻为r=1Ω、长度也为L的导体棒ef,导体棒与导轨始终良好接触,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S=0.5m2、总电阻为r、匝数N=100的线圈(线圈中轴线沿竖直方向),在线圈内加上沿竖直方向,且均匀变化的磁场B2(图中未画),连接线圈电路上的开关K处于断开状态,g=10m/s2,不计导轨电阻。求:
(1)从静止释放导体棒,导体棒能达到的最大速度是多少?
(2)导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内,电阻R1上产生的焦耳热为Q=0.5J,那么导体下滑的距离是多少?
(3)现闭合开关K,为使导体棒静止于倾斜导轨上,那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小的取值范围?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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如图所示,倾角为θ=37°的足够长的平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻,其阻值为R1=R2=2r,两导轨间距为L=1m.在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场,其磁感应强度为B1=1T.在导轨上横放一质量m=1kg、电阻为r=1Ω、长度也为L的导体棒ef,导体棒与导轨始终良好接触,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5.在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S=0.5m2、总电阻为r、匝数N=100的线圈(线圈中轴线沿竖直方向),在线圈内加上沿竖直方向,且均匀变化的磁场B2(图中未画),连接线圈电路上的开关K处于断开状态,g=10m/s2,不计导轨电阻.求:
(1)从静止释放导体棒,导体棒能达到的最大速度是多少?
(2)导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内,电阻R1上产生的焦耳热为Q=0.5J,那么导体下滑的距离是多少?
(3)现闭合开关K,为使导体棒静止于倾斜导轨上,那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小的取值范围?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为L,电阻R1、R2并联后接在导轨左端。整个区域内存在垂直轨道平面向下的匀强磁场。一质量为m,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好。自t=0时刻起,在一水平向右的外力F作用下金属棒由静止开始做加速度a=0.4m/s2的匀加速运动。(已知L=1m,m=1kg,R1=0.3,R2=0.6,r=0.3,B=0.5T)。求:
(1)t=0.5s时,通过金属棒MN的电流I r和金属棒的热功率Pr;
(2)0~0.5s内,通过电阻R1的电量q;
(3)通过分析、计算,在图B.中画出0~1s内F随时间t变化的图像。
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