如图,竖直平面内放着两根间距L=1m、电阻不计的足够长平行金属板M、N,两板间接一阻值 的电阻,N板上有一小孔Q,在金属板M、N及CD上方有垂直纸面向里的磁感应强度 的有界匀强磁场,N板右侧区域KL上、下部分分别充满方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为 和 。有一质量M=0.3kg、电阻 的金属棒搭在MN之间并与MN良好接触,用输出功率恒定的电动机拉着金属棒竖直向上运动,当金属棒达到最大速度时,在与Q等高并靠近M板的P点静止释放一个比荷 的正离子,经电场加速后,以v=200m/s的速度从Q点垂直于N板边界射入右侧区域。不计离子重力,忽略电流产生的磁场,取 。求:
(1)金属棒达到最大速度时,电阻R两端电压U;
(2)电动机的输出功率P;
(3)离子从Q点进入右侧磁场后恰好不会回到板,Q点距分界线高h等于多少。
高二物理解答题中等难度题
如图,竖直平面内放着两根间距L = 1m、电阻不计的足够长平行金属板M、N,两板间接一阻值R= 2Ω的电阻,N板上有一小孔Q,在金属板M、N及CD上方有垂直纸面向里的磁感应强度B0= 1T的有界匀强磁场,N板右侧区域KL上、下部分分别充满方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B1=3T和B2=2T。有一质量M = 0.2kg、电阻r =1Ω的金属棒搭在MN之间并与MN良好接触,用输出功率恒定的电动机拉着金属棒竖直向上运动,当金属棒达最大速度时,在与Q等高并靠近M板的P点静止释放一个比荷的正离子,经电场加速后,以v =200m/s的速度从Q点垂直于N板边界射入右侧区域。不计离子重力,忽略电流产生的磁场,取g=。求:
(1)金属棒达最大速度时,电阻R两端电压U;
(2)电动机的输出功率P;
(3)离子从Q点进入右侧磁场后恰好不会回到N板,Q点距分界线高h等于多少。
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如图,竖直平面内放着两根间距L=1m、电阻不计的足够长平行金属板M、N,两板间接一阻值 的电阻,N板上有一小孔Q,在金属板M、N及CD上方有垂直纸面向里的磁感应强度 的有界匀强磁场,N板右侧区域KL上、下部分分别充满方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为 和 。有一质量M=0.3kg、电阻 的金属棒搭在MN之间并与MN良好接触,用输出功率恒定的电动机拉着金属棒竖直向上运动,当金属棒达到最大速度时,在与Q等高并靠近M板的P点静止释放一个比荷 的正离子,经电场加速后,以v=200m/s的速度从Q点垂直于N板边界射入右侧区域。不计离子重力,忽略电流产生的磁场,取 。求:
(1)金属棒达到最大速度时,电阻R两端电压U;
(2)电动机的输出功率P;
(3)离子从Q点进入右侧磁场后恰好不会回到板,Q点距分界线高h等于多少。
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如图所示,水平放置的足够长平行金属导轨MN、PQ间距离为L,左端接阻值为R的电阻,导轨的电阻不计.一质量为m、电阻为R的金属杆ab放在导轨上与导轨接触良好,不计摩擦.整个装置放在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.ab杆在平行于导轨的水平恒力F(F未知)作用下从静止开始运动,当向右运动距离为d时恰好达到最大速度vm.求:
(1)水平恒力F的大小;
(2)向右运动距离为d的过程中,电阻R上产生的热量QR;
(3)当向右运动距离为d时突然撤去拉力,撤去拉力后流过金属杆的总电量为q,求金属杆继续滑行的距离x.
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如图所示,水平放置的足够长平行金属导轨MN、PQ间距离为L,左端接阻值为R的电阻,导轨的电阻不计.一质量为m、电阻为R的金属杆ab放在导轨上与导轨接触良好,不计摩擦.整个装置放在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.ab杆在平行于导轨的水平恒力F(F未知)作用下从静止开始运动,当向右运动距离为d时恰好达到最大速度vm.求:
(1)水平恒力F的大小;
(2)向右运动距离为d的过程中,电阻R上产生的热量QR;
(3)当向右运动距离为d时突然撤去拉力,撤去拉力后流过金属杆的总电量为q,求金属杆继续滑行的距离x.
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如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平固定放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻为2R的金属棒,金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法不正确的是( )
A. 金属棒在导轨上做匀减速运动
B. 整个过程中金属棒克服安培力做功为
C. 整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D. 整个过程中金属棒在位移中点的速度v/2
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法正确的是( )
A. 金属棒在导轨上做匀减速运动
B. 整个过程中电阻R上产生的焦耳热为mv20/4
C. 整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为qR/BL
D. 整个过程中金属棒克服安培力做功为mv20/2
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,间距为L,电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m,电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是( )
A.金属棒在导轨上做匀减速运动
B.整个过程中电阻R上产生的焦耳热为mv02/2
C.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为2qR/BL
D.整个过程中金属棒克服安培力做功为mv02/2
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图所示,间距为L,电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,垂直导轨横跨一根质量为m 电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.现使金属棒以初速度的沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.则
A. 金属棒做加速度增大的减速运动
B. 整个过程中电阻R上产生的热量为
C. 整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D. 整个过程中金属棒克服安培力做功为
高二物理多选题简单题查看答案及解析
如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是()
A. 金属棒在导轨上做匀减速运动
B. 整个过程中金属棒克服安培力做功为
C. 整个过程中金属棒在导轨上发生的移为
D. 整个过程中电阻R上产生的焦耳热为
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图所示,竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距L。导轨间接有一阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触,且无摩擦,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现将金属棒由静止释放,金属棒下落高度为h时开始做匀速运动,在此过程中( )
A. 导体棒的最大速度为
B. 通过电阻的电荷量为
C. 导体棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量
D. 重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量
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