如图甲,两光滑平行金属长导轨a、b与水平面间的夹角θ=30°,相距L=1.0m,a、b下端连接阻值R=1.0Ω的电阻,导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一质量m=0.20kg、阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置,与导轨平行的绝缘细线跨过光滑定滑轮连接金属棒与质量M=0.30kg的物体,细线处于伸直状态。t=0时,对物体施加向下的力F,使物体由静止开始运动,t=0.3s时撤去F,金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙。不计导轨电阻,重力加速度g取10m/s2。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求t=0.2s时,力F的瞬时功率 ;
(3)以物体与金属棒为系统,求0~0.6s内该系统机械能的变化量。
高三物理解答题困难题
如图甲,两光滑平行金属长导轨a、b与水平面间的夹角θ=30°,相距L=1.0m,a、b下端连接阻值R=1.0Ω的电阻,导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一质量m=0.20kg、阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置,与导轨平行的绝缘细线跨过光滑定滑轮连接金属棒与质量M=0.30kg的物体,细线处于伸直状态。t=0时,对物体施加向下的力F,使物体由静止开始运动,t=0.3s时撤去F,金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙。不计导轨电阻,重力加速度g取10m/s2。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求t=0.2s时,力F的瞬时功率 ;
(3)以物体与金属棒为系统,求0~0.6s内该系统机械能的变化量。
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如图所示,两平行光滑的金属导轨AD、CE相距L=1.0m,导轨平面与水平面的夹角α=30o,下端A、C用导线相连,导轨电阻不计.PQGH范围内有方向垂直斜面向上、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,磁场的宽度d=0.6m,边界PQ、HG均与导轨垂直.电阻r=0.40Ω的金属棒MN放置在导轨上,棒两端始终与导轨电接触良好,从与磁场上边界GH距离为b=0.40m的位置由静止释放,当金属棒进入磁场时,恰好做匀速运动,棒在运动过程中始终与导轨垂直,取g=10m/s2.求:
(1)金属棒进入磁场时的速度大小v;
(2)金属棒的质量m;
(3)金属棒在穿过磁场的过程中产生的热量Q.
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如图甲所示,一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L=1.0 m,NQ两端连接阻值R=1.0 Ω的电阻,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,导轨平面与水平面间的夹角θ=300。一质量m=0.20 kg,阻值r=0.50 Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60 kg的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示,已知金属棒在0~0.3 s内通过的电量是0.3~0.6 s内通过电量的,g=10 m/s2,求:
(1)0~0.3 s内棒通过的位移;
(2)金属棒在0~0.6 s内产生的热量。
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