如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°,间距L=0.5m,上端接有阻值R=0.3Ω的电阻,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T,磁场方向垂直导轨平面向上。一质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的导体棒MN在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好,当棒的位移d=9m时电阻R上消耗的功率为P=2.7W。其它电阻不计,g取10m/s2。求:
(1)此时通过电阻R上的电流;
(2)这一过程通过电阻R上电荷量q;
(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小。
高三物理计算题中等难度题
(15分)如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°,间距L=0.5m,上端接有阻值R=0.3Ω的电阻.匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T,磁场方向垂直导轨平面向上.一质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的导体棒MN,在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好.当棒的位移d=9m时,电阻R上消耗的功率为P=2.7W.其它电阻不计, g取10 m/s2.求:
(1)此时通过电阻R上的电流;
(2)这一过程通过电阻R上的电荷量q;
(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小.
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如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°,间距L=0.5m,上端接有阻值R=0.3Ω的电阻,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T,磁场方向垂直导轨平面向上。一质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的导体棒MN在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好,当棒的位移d=9m时电阻R上消耗的功率为P=2.7W。其它电阻不计,g取10m/s2。求:
(1)此时通过电阻R上的电流;
(2)这一过程通过电阻R上电荷量q;
(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小。
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光滑的平行金属导轨长L=2m,两导轨间距d=0.5m,轨道平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.6Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1T,如图所示.有一质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量Q1=0.6J,取g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 棒下滑到轨道最底端时加速度的大小为3m/s2
B. 当棒的速度v=2m/s时,电阻R两端的电压为0.4V
C. 棒下滑到轨道最底端时速度的大小为2m/s
D. 当棒的速度v=2m/s时,电阻R两端的电压为1.0V
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如图所示,MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为L=0.5m,导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,M、P间接阻值为R=9Ω的电阻.匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B=2T.质量为m=0.1kg、阻值为r=1Ω的金属棒放在两导轨上,在平行于导轨的恒定拉力F=1N作用下,从静止开始向上运动.已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触,导轨电阻不计,导轨和磁场足够大,重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)当金属棒的速度为2m/s2时的加速度;
(2)金属棒能获得的最大速度;
(3)若金属棒从开始运动到获得最大速度在导轨上滑行的距离是2.5m,求这一过程中R上产生的焦耳热.
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如上图所示,足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,间距为L=0.5m,一匀强磁场B=0.2T垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.40Ω的电阻,质量为m=0.01kg、 电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,经过一段时间金属棒达到稳定状态,这段时间内通过R的电量0.3C,则在这一过程中( )(g=10m/s2 )
A.安培力最大值为0.05N,
B.这段时间内下降的高度1.2m
C.重力最大功率为0.1w
D.电阻产生的焦耳热为0.04J
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如图所示,MN和PQ是两条足够长的光滑平行导轨,间距L=0.5m,电阻不计,导轨所在的平面与竖直面的夹角为θ=60°,导轨上端M和P与水平面内的直流电路相连,导轨所在的空间有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2T。电路中电池电动势E=6v,内阻r=1Ω,电阻R=4Ω。将单刀三掷开关k(b点为空档)掷于a点后,将一根长度等于导轨间距、质量m=0.4kg的直导棒垂直放在导轨上,导棒恰好处于静止状态。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)直导棒的电阻;
(2)将开关k从a点改掷于b点,经过3s再将开关k掷于c点,电阻R所消耗电功率的最大值和最小值。
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