如图所示,平行导轨 、 均由倾斜和水平两部分组成,相距为 。倾斜部分与水平面夹角为,虚线pq为两部分的连接处。质量为 、电阻为r的导体杆ef与导轨的摩擦系数均为,且满足 。在虚线pq右侧空间分布有方向竖直磁场Ⅰ,其磁感应强度大小为 (竖直向下定为磁场的正方向)。式中为具有长度单位的常量;x为沿水平轨道向右的位置坐标,并定义pq的x坐标为0。将质量为m、每边电阻均为r、边长为的正方形金属框abcd用绝缘柔线悬挂于天花板上和处,使ab边保持水平,并用细导线将a、b两点与导轨的两端点Q、P相连,金属框处于垂直与向里设置匀强磁场Ⅱ垂直。将ef从倾斜轨道上距水平轨道高为h处由静止释放,为保持导体杆ef能在水平轨道上作匀速运动,现给导体杆施加一x方向的水平作用力F。设ef经过pq时没有因速度方向改变产生能量损失,也不计其余电阻和细导线对a、b两点的作用力,金属框始终保持静止。求:
(1)导体棒ef刚进入磁场时,线框ab边的电压;
(2)磁场Ⅱ的磁感应强度应满足的条件;
(3)ef在水平轨道上前进距离的过程中,力F所作的功。
高三物理解答题困难题
如图所示,平行导轨 、 均由倾斜和水平两部分组成,相距为 。倾斜部分与水平面夹角为,虚线pq为两部分的连接处。质量为 、电阻为r的导体杆ef与导轨的摩擦系数均为,且满足 。在虚线pq右侧空间分布有方向竖直磁场Ⅰ,其磁感应强度大小为 (竖直向下定为磁场的正方向)。式中为具有长度单位的常量;x为沿水平轨道向右的位置坐标,并定义pq的x坐标为0。将质量为m、每边电阻均为r、边长为的正方形金属框abcd用绝缘柔线悬挂于天花板上和处,使ab边保持水平,并用细导线将a、b两点与导轨的两端点Q、P相连,金属框处于垂直与向里设置匀强磁场Ⅱ垂直。将ef从倾斜轨道上距水平轨道高为h处由静止释放,为保持导体杆ef能在水平轨道上作匀速运动,现给导体杆施加一x方向的水平作用力F。设ef经过pq时没有因速度方向改变产生能量损失,也不计其余电阻和细导线对a、b两点的作用力,金属框始终保持静止。求:
(1)导体棒ef刚进入磁场时,线框ab边的电压;
(2)磁场Ⅱ的磁感应强度应满足的条件;
(3)ef在水平轨道上前进距离的过程中,力F所作的功。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,平行导轨 、 均由倾斜和水平两部分组成,相距为 。倾斜部分与水平面夹角为,虚线pq为两部分的连接处。质量为 、电阻为r的导体杆ef与导轨的摩擦系数均为,且满足 。在虚线pq右侧空间分布有方向竖直磁场Ⅰ,其磁感应强度大小为 (竖直向下定为磁场的正方向)。式中为具有长度单位的常量;x为沿水平轨道向右的位置坐标,并定义pq的x坐标为0。将质量为m、每边电阻均为r、边长为的正方形金属框abcd用绝缘柔线悬挂于天花板上和处,使ab边保持水平,并用细导线将a、b两点与导轨的两端点Q、P相连,金属框处于垂直与向里设置匀强磁场Ⅱ垂直。将ef从倾斜轨道上距水平轨道高为h处由静止释放,为保持导体杆ef能在水平轨道上作匀速运动,现给导体杆施加一x方向的水平作用力F。设ef经过pq时没有因速度方向改变产生能量损失,也不计其余电阻和细导线对a、b两点的作用力,金属框始终保持静止。求:
(1)导体棒ef刚进入磁场时,线框ab边的电压;
(2)磁场Ⅱ的磁感应强度应满足的条件;
(3)ef在水平轨道上前进距离的过程中,力F所作的功。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条平行的光滑金属导轨相距L=1m,金属导轨由倾斜与水平两部分组成,倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°,整个装置处在竖直向上B=1.5T的匀强磁场中。金属棒EF和MN的质量均为m=0.2 kg,电阻均为R=2 Ω。EF置于水平导轨上, MN置于倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.现在外力作用下使EF棒以速度v0向左匀速运动,MN棒恰能在斜面导轨上保持静止状态,倾斜导轨上端接一阻值为R=2 Ω的定值电阻。求:
(1)v0大小;
(2)若将EF棒固定不动,将MN棒由静止释放,MN棒沿斜面下滑距离d=5 m时达稳定速度,求此过程中通过MN棒的电荷量。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
图所示,两条平行的光滑金属导轨相距L=1 m,金属导轨由倾斜与水平两部分组成,倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。金属棒EF和MN的质量均为m=0.2 kg,电阻均为R=2 Ω。EF置于水平导轨上, MN置于倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.现在外力作用下使EF棒以速度v0=4 m/s向左匀速运动,MN棒恰能在斜面导轨上保持静止状态,倾斜导轨上端接一阻值为R=2 Ω的定值电阻。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)若将EF棒固定不动,将MN棒由静止释放,MN棒沿斜面下滑距离d=5 m时达稳定速度,求此过程中通过MN棒的电荷量。
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
两根相距Z=1m的平行金属导轨如图放置,其中一部分水平,连接有一个“6V,3 W”的小灯泡,另一部分足够长且与水平面夹角θ=37°,两金属杆aB.cd与导轨垂直并良好接触,分别放于 倾斜与水平导轨上并形成闭合回路,两杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5,导轨电阻不计。金属杆ab质量m1=1kg,电阻R1=1Ω;cd质量m2=2kg,电阻R2=4Ω。整个装置处于磁感应强度B=2T、 方向垂直于倾斜导轨向上的匀强磁场中,ab杆在平行于倾斜导轨向上的恒力F作用下由静止开 始向上运动,当ab杆向上匀速运动时,小灯泡恰好正常发光,整个过程中ab杆均在倾斜导轨上运动,cd 杆始终保持静止(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2 )。求:
(1 )ab杆向上匀速运动的速度大小
(2)ab杆向上匀速运动时,cd杆受到的摩擦力大小
(3)ab杆从开始运动到速度最大过程中上升的 位移x=4m,求此过程小灯泡发光产生的热量
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
(16分)如图所示,两平行导轨间距,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角,垂直斜面方向向上的匀强磁场磁感应强度,水平部分没有磁场,金属杆质量,电阻Ω,运动中与导轨始终接触良好,并且垂直于导轨。电阻Ω,导轨电阻不计。当金属棒从斜面上距底面高以上的任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离,取,求:
(1)金属棒在斜面上的最大运动速度;
(2)金属棒与水平导轨间的动摩擦因素;
(3)若金属棒从高度处由静止释放,电阻产生的热量.
高三物理计算题困难题查看答案及解析
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
(20分)如图所示,两条平行的金属导轨相距L = lm,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中.金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg,电阻分别为RMN =1Ω和RPQ = 2Ω .MN置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.从t=0时刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a =1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态.t=3s时,PQ棒消耗的电功率为8W,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN始终在水平导轨上运动.求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)t=0~3 s时间内通过MN棒的电荷量;
(3)求 t =6s时F2的大小和方向;
(4)若改变F1的作用规律,使MN棒的运动速度v与位移s满足关系:,PQ棒仍然静止在倾斜轨道上.求MN棒从静止开始到s=5m的过程中,系统产生的热量.
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,两平行导轨间距L=0.1m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度B=0.5T,水平部分没有磁场.金属棒ab质量m=0.005kg,电阻r=0.02Ω,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨,电阻R=0.08Ω,其余电阻不计,当金属棒从斜面上离地高h=1.0m以上任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m.(取g=10m/s2)求:
(1)棒在斜面上的最大速度为多少?
(2)水平面的动摩擦因数;
(3)从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量.
高三物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,两条平行的金属导轨相距L=lm,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg,电阻分别为RMN=1Ω和RPQ=2Ω.MN置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。从t=0时刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态。t=3s时,PQ棒消耗的电功率为8W,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN始终在水平导轨上运动。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)t=0~3s时间内通过MN棒的电荷量;
(3)求t=6s时F2的大小和方向;
(4)若改变F1的作用规律,使MN棒的运动速度v与位移s满足关系:v=0.4s,PQ棒仍然静止在倾斜轨道上。求MN棒从静止开始到s=5m的过程中,系统产生的焦耳热。
高三物理解答题困难题查看答案及解析