如图所示，光滑的水平平行金属导轨间距为L，导轨电阻忽略不计。空间存在垂直于导轨平面竖直向上...

如图所示，光滑的水平平行金属导轨间距为 L，导轨电阻忽略不计。空间存在垂直于导 轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B,轻质导体棒 ab 垂直导轨放置，导体棒 ab 的电阻为 r，与导轨之间接触良好。两导轨之间接有定值电阻，其阻值为 R，轻质导体棒中间系一轻细线，细 线通过定滑轮悬挂质量为 m 的物体，现从静止释放该物体，当物体速度达到最大时，下落的高度为 h， 在本问题情景中，物体下落过程中不着地，导轨足够长，忽略空气阻力和一切摩擦阻力，重力加速度 为 g。求：

(1)物体下落过程的最大速度 vm；

(2)物体从静止开始下落至速度达到最大的过程中，电阻 R 上产生的电热 Q；

(3)物体从静止开始下落至速度达到最大时，所需的时间 t。

高三物理解答题困难题查看答案及解析

如图所示，光滑的水平平行金属导轨间距为L，导轨电阻忽略不计。空间存在垂直于导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。轻质导体棒ab垂直导轨放置，导体棒ab的电阻为r，与导轨之间接触良好。两导轨之间接有定值电阻，其阻值为R，轻质导体棒中间系一轻细线，细线通过定滑轮悬挂质量为m的物体，现从静止释放该物体，当物体速度达到最大时，下落的高度为h。在本问题情景中，物体下落过程中不着地，导轨足够长，忽略空气阻力和一切摩擦阻力，重力加速度为g。求：

（1)物体下落过程的最大速度vm；

（2）物体从静止开始下落至速度达到最大的过程中，电阻R上产生的电热Q；

（3）物体从静止开始下落至速度达到最大时，所需的时间t。

高三物理解答题困难题查看答案及解析

如图所示，光滑的水平平行金属导轨间距为L，导轨电阻忽略不计。空间存在垂直于导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。轻质导体棒ab垂直导轨放置，导体棒ab的电阻为r，与导轨之间接触良好。两导轨之间接有定值电阻，其阻值为R，轻质导体棒中间系一轻细线，细线通过定滑轮悬挂质量为m的物体，现从静止释放该物体，当物体速度达到最大时，下落的高度为h。在本问题情景中，物体下落过程中不着地，导轨足够长，忽略空气阻力和一切摩擦阻力，重力加速度为g。求：

（1)物体下落过程的最大速度vm；

（2）物体从静止开始下落至速度达到最大的过程中，电阻R上产生的电热Q；

（3）物体从静止开始下落至速度达到最大时，所需的时间t。

高三物理解答题困难题查看答案及解析

如图甲所示，在空间存在范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，在磁场中竖直固定两根足够长的光滑平行金属导轨，磁场方向垂直导轨平面向里，导轨间距为L，顶端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。一根长度为L、质量为m、电阻为r的水平金属棒，以初速度v0从导轨上的MN处开始竖直向上运动，且始终与导轨保持良好接触，当棒运动到MN下方h高度处刚好开始做匀速运动，重力加速度为g，不计空气阻力。求：

⑴金属棒从开始运动到刚好做匀速运动的过程中，电阻R上消耗的电能；

⑵金属棒从开始运动到刚好做匀速运动所经历的时间；

⑶从微观角度看，金属棒中的自由电荷所受的洛伦兹力在电磁感应能量转化中起着重要作用。请在图乙中画出金属棒在匀速运动过程中，自由电子所受洛伦兹力的示意图。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图甲所示，在空间存在范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，在磁场中竖直固定两根足够长的光滑平行金属导轨，磁场方向垂直导轨平面向里，导轨间距为L，顶端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。一根长度为L、质量为m、电阻为r的水平金属棒，以初速度v0从导轨上的MN处开始竖直向上运动，且始终与导轨保持良好接触，当棒运动到MN下方h高度处刚好开始做匀速运动，重力加速度为g，不计空气阻力。求：

⑴金属棒从开始运动到刚好做匀速运动的过程中，电阻R上消耗的电能；

⑵金属棒从开始运动到刚好做匀速运动所经历的时间；

⑶从微观角度看，金属棒中的自由电荷所受的洛伦兹力在电磁感应能量转化中起着重要作用。请在图乙中画出金属棒在匀速运动过程中，自由电子所受洛伦兹力的示意图。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T.在匀强磁场区域内，有一对光滑平行金属导轨，处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距L＝1m，电阻可忽略不计。质量均为m＝lkg，电阻均为R＝2.5Ω的金属导体棒MN和PQ垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好。先将PQ暂时锁定，金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下，由静止开始以加速度a＝0.4m/s2向右做匀加速直线运动，5s后保持拉力F的功率不变，直到棒以最大速度vm做匀速直线运动.

(1)求棒MN的最大速度vm；

(2)当棒MN达到最大速度vm时，解除PQ锁定，同时撤去拉力F，两棒最终均匀速运动.求解除PQ棒锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热.

(3)若PQ始终不解除锁定，当棒MN达到最大速度vm时，撤去拉力F，棒MN继续运动多远后停下来?（运算结果可用根式表示）

高三物理解答题困难题查看答案及解析

如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒的质量分别为ma=m，mb=2m，电阻值分别为Ra＝R，Rb＝2R。b棒静止放置在水平导轨上足够远处，与导轨接触良好且与导轨垂直；a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放，运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g，则（　 ）

A. a棒刚进入磁场时回路中的感应电流为

B. a棒刚进入磁场时，b棒受到的安培力大小为

C. a棒和b棒最终稳定时的速度大小为

D. 从a棒开始下落到最终稳定的过程中，a棒上产生的焦耳热为

高三物理多选题困难题查看答案及解析

CD、EF是水平放置的电阻可忽略的光滑平行金属导轨，两导轨距离水平地面高度为H，导轨间距为L，在水平导轨区域存在方向垂直导轨平面向上的有界匀强磁场（磁场区域为CPQE），磁感应强度大小为B，如图所示。导轨左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接，弯曲的光滑轨道的上端接有一电阻R。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上距离水平金属导轨高度h处由静止释放，导体棒最终通过磁场区域落在水平地面上距离水平导轨最右端水平距离x处。已知导体棒质量为m,导体棒与导轨始终接触良好，重力加速度为g。求：

(1)电阻R中的最大电流和整个电路中产生的焦耳热。

(2)磁场区域的长度d。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，水平放置足够长的光滑平行金属导轨左端与电阻R连接，质量为m的金属棒ab垂直置于导轨上，导轨间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨间距为L，不计导轨及ab棒的电阻。现使ab棒获得一定的初速度后开始向右运动。

(1)判断ab棒中感应电流的方向。

(2)ab棒运动过程中，加速度和速度如何变化？

(3)若ab棒从开始运动到停下来所滑行的距离为x，求此过程通过电阻R的电荷量。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图1所示，两根与水平面成角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为，导轨底端接有阻值为的电阻R，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，磁感应强度现有一质量为、电阻为的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为的物体相连，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2m后开始做匀速运动运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触取重力加速度求：

（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R上产生的焦耳热；

（3）若保持某一大小的磁感应强度不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图象如图2所示，请根据图中的数据计算出此时的；

（4）改变磁感应强度的大小为，，其他条件不变，请在坐标图2上画出相应的图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义．

高三物理解答题困难题查看答案及解析