高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
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如图所示,足够长的金属直导轨MN和PQ与阻值为R的电阻相连,平行地固定在水平桌面上,导轨间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,导轨的电阻不计。金属直杆ab垂直于导轨MN和PQ放置,其质量为m,电阻为r,金属直杆ab与导轨间的动摩擦因数为。现用水平恒力F向右拉杆ab,使之由图中位置从静止开始水平向右运动,杆ab在运动过程中始终与两条直导轨垂直且保持良好接触。经时间t后,ab杆开始做匀速直线运动,此时理想电压表的示数为U(己知重力加速度为g),求:
(1)ab杆匀速运动时的速度vm;
(2) ab杆在加速过程中,通过R的电量q及ab杆在加速过程中的位移大小x。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成.倾斜部分与水平部分平滑相连,倾角为θ,在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻.质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上,在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场;在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为B的匀强磁场.闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止释放,已知金属杆MN运动到水平轨道前,已达到最大速度,不计导轨电阻,且金属杆MN始终与导轨接触良好并保持跟导轨垂直,重力加速度为g.
(1)求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm
(2)若金属杆MN在倾斜导轨上运动,速度未达到最大速度vm前,在流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中,通过定值电阻的电荷量为q,求这段时间内金属杆MN通过的距离x
(3)求在(2)中所述的过程中,定值电阻上产生的焦耳热Q
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成:倾斜部分与水平部分平滑相连,倾角为θ,在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻.质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上,在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场;在水平导轨区域加另一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小也为B的匀强磁场.闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止释放,已知金属杆运动到水平导轨前,已达到最大速度,不计导轨电阻且金属杆始终与导轨接触良好,重力加速度为g.求:
(1)金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm;
(2)金属杆MN在倾斜导轨上运动,速度未达到最大速度vm前,当流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中,通过定值电阻的电荷量为q,求这段时间内在定值电阻上产生的焦耳热Q;
(3)金属杆MN在水平导轨上滑行的最大距离xm.
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图,在水平面内固定 PQ 和 MN 两根光滑金属导轨,其 P、M 端通过阻值为 R 的直电阻丝相连。将一根质量为 m、长度足够长的直金属棒平行于 PM 跨放在导轨上间距为 d 的位置。整个装置处于垂直水平面的匀强磁场中。现使金属棒以初速度 v0 开始运动,经过时间 t,向右滑过距离 L 到达导轨上间距为3d/2 的位置。若滑动过程中金属棒始终平行于 PM,电阻丝中的电流保持不变,不计金属棒和导轨的电阻。求:
(1)此过程中金属棒的末速度大小;
(2)此过程中电阻丝上产生的热量;
(3)此过程中通过电阻丝的电流强度大小;
(4)匀强磁场的磁感应强度大小。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
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如图所示,固定在水平桌面上平行光滑金属导轨cd、eg之间的距离为L,d、e两点接一个阻值为R的定值电阻,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中(磁场范围足够大)。有一垂直放在导轨上的金属杆ab,其质量为m、电阻值为r0在平行导轨的水平拉力F的作用下做初速度为零的匀加速直线运动,F随时间t变化规律为F=F0+kt,其中F0和k为已知的常量,经过t0时间撤去拉力F.轨道的电阻不计。求
(1)t0时金属杆速度的大小v0;
(2)磁感应强度的大小B;
(3)t0之后金属杆ab运动速度大小v随位移大小x变化满足:,试求撤去拉力F到金属杆静止时通过电阻R的电荷量q。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图甲所示,不变形、足够长、质量为m1=0.2kg的“U”形金属导轨PQMN放在绝缘水平桌面上,QP与MN平行且距离d=1m,Q、M间导体电阻阻值R=4Ω,右内侧紧靠两固定绝缘小立柱1、2;光滑金属杆KL电阻阻值r=1Ω,质量m2=0.1kg,垂直于QP和MN,与QM平行且距离L=0.5m,左侧紧靠两固定绝缘小立柱3、4。金属导轨与桌面的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其余电阻不计。从t=0开始,垂直于导轨平面的磁场磁感应强度如图乙所示。
(1)求在整个过程中,导轨受到的静摩擦力的最大值fmax;
(2)如果从t=2s开始,给金属杆KL水平向右的外力,外力对金属杆作用的功率保持不变为P0=320W,杆到达最大速度时撤去外力,求撤去外力后QM上产生的热量QR=?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,不变形、足够长、质量为m1=0.2kg的“U”形金属导轨PQMN放在绝缘水平桌面上,QP与MN平行且距离d=1m,Q、M间导体电阻阻值R=4Ω,右内侧紧靠两固定绝缘小立柱1、2;光滑金属杆KL电阻阻值r=1Ω,质量m2=0.1kg,垂直于QP和MN,与QM平行且距离L=0.5m,左侧紧靠两固定绝缘小立柱3、4。金属导轨与桌面的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其余电阻不计。从t=0开始,垂直于导轨平面的磁场磁感应强度如图乙所示。
(1)求在整个过程中,导轨受到的静摩擦力的最大值fmax;
(2)如果从t=2s开始,给金属杆KL水平向右的外力,外力对金属杆作用的功率保持不变为P0=320W,杆到达最大速度时撤去外力,求撤去外力后QM上产生的热量QR=?
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