如图所示,PQ、MN为两根光滑绝缘且固定的平行轨道,两轨间的宽度为L,轨道斜面与水平面成θ角。在矩形区域abcd内存在方向垂直轨道斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场,已知ab、cd间的距离为3d。有一质量为m、长AB为L、宽BC为d的矩形金属线圈ABCD放置在轨道上,开始时线圈AB边与磁场边界ab重合。现让线圈由静止出发沿轨道下滑,从AB进入磁场到CD边
进入磁场的过程中,流过线圈的电荷量为q。线圈通过磁场的总时间为t,重力加速度为g。
求:
(1)线圈的电阻阻值。
(2)线圈CD边刚好通过磁场下边界时,线圈的速度
大小是多少?
(3)线圈通过磁场的总时间t内线圈电阻产生的热量是多少?
高三物理解答题困难题
如图所示,PQ、MN为两根光滑绝缘且固定的平行轨道,两轨间的宽度为L,轨道斜面与水平面成θ角。在矩形区域abcd内存在方向垂直轨道斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场,已知ab、cd间的距离为3d。有一质量为m、长AB为L、宽BC为d的矩形金属线圈ABCD放置在轨道上,开始时线圈AB边与磁场边界ab重合。现让线圈由静止出发沿轨道下滑,从AB进入磁场到CD边
进入磁场的过程中,流过线圈的电荷量为q。线圈通过磁场的总时间为t,重力加速度为g。
求:
(1)线圈的电阻阻值。
(2)线圈CD边刚好通过磁场下边界时,线圈的速度
大小是多少?
(3)线圈通过磁场的总时间t内线圈电阻产生的热量是多少?
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,PQ、MN为两根光滑绝缘且固定的平行轨道,两轨间的宽度为L,轨道斜面与水平面成θ角。在矩形abcd内存在方向垂直轨道斜面向下、强度为B的匀强磁场,已知ab、cd间的距离为3d。有一质量为m、长AB为L、宽BC为d的矩形金属线圈ABCD放置在轨道上,开始时线圈AB边与磁场边界ab重合。现让线圈由静止出发沿轨道下滑,从AB进入磁场到CD边进入磁场的过程中,流过线圈的电荷量为q。线圈通过磁场的总时间为t,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 线圈在磁场中不可能做匀加速直线运动
B. 线圈的电阻为
C. 线圈CD边刚好通过磁场下边界时,线圈的速度大小为
D. 线圈在时间t内电阻的发热量为
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,两条平行的水平导轨FN、EQ间距为L,导轨的左侧与两条竖直固定、半径为r的光滑圆弧轨道平滑相连,圆弧轨道的最低点与导轨相切,在导轨左边宽度为d的EFHG矩形区域内存在磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场,且再磁场的右边界垂直导轨放有一金属杆甲,右边界处无磁场。现将一金属杆乙从圆弧轨道的最高点PM处由静止释放,金属杆乙滑出磁场时,与金属杆甲相碰(作用时间极短),并粘连在一起,最终它们停在距磁场右边界为d的虚线CD处,已知金属杆甲、乙的质量均为m,接入电路的电阻均为R,它们与导轨间的动摩擦因数均为μ,且它们在运动过程中始终与导轨间垂直且接触良好,导轨的电阻不计,重力加速度为g,求:
(1)金属杆乙通过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小N;
(2)金属杆乙与甲相碰前的速度大小;
(3)整个过程中,感应电流通过金属杆甲所产生的热量Q;
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条平行的水平导轨FN、EQ间距为L,导轨的左侧与两条竖直固定、半径为r的光滑圆弧轨道平滑相连,圆弧轨道的最低点与导轨相切,在导轨左边宽度为d的EFHG矩形区域内存在磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场,且再磁场的右边界垂直导轨放有一金属杆甲,右边界处无磁场。现将一金属杆乙从圆弧轨道的最高点PM处由静止释放,金属杆乙滑出磁场时,与金属杆甲相碰(作用时间极短),并粘连在一起,最终它们停在距磁场右边界为d的虚线CD处,已知金属杆甲、乙的质量均为m,接入电路的电阻均为R,它们与导轨间的动摩擦因数均为μ,且它们在运动过程中始终与导轨间垂直且接触良好,导轨的电阻不计,重力加速度为g,求:
(1)金属杆乙通过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小N;
(2)金属杆乙与甲相碰前的速度大小;
(3)整个过程中,感应电流通过金属杆甲所产生的热量Q;
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两条平行的水平导轨FN、EQ的间距为L,导轨的左侧与两条竖直固定、半径为r的1/4光滑圆弧轨道平滑相接,圆弧轨道的最低点与导轨相切,在导轨左边宽度为d的EFHG矩形区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,且在磁场的右边界、垂直导轨放有一金属杆甲,右边界处无磁场。现将一金属杆乙从1/4圆弧轨道的最高点PM处由静止释放,金属杆乙滑出磁场时,与金属杆甲相碰(作用时间极短)并粘连一起,最终它们停在距磁场右边界为d的虚线CD处。已知金属杆甲、乙的质量均为m,接入电路的电阻均为R,它们与导轨间的动摩擦因数均为μ,且它们在运动过程中始终与导轨间垂直且接触良好,导轨的电阻不计,重力加速度大小为g。求:
(1)金属杆乙通过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小N;
(2)整个过程中,感应电流通过金属杆甲所产生的热量Q;
(3)金属杆乙通过磁场所用的时间£。
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图,光滑的平行金属导轨水平固定放置,电阻不计,导轨间距为L=1m,左侧接一阻值为R=0.3Ω的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s=1m.一质量为m=1kg,电阻为r=0.2Ω的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.试求 :
(1)有界匀强磁场磁感应强度B的大小?
(2)若金属棒运动过程中某时刻撤去外力F,发现棒继续运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间t=?
高三物理解答题困难题查看答案及解析
(20分)如图所示,相互平行的足够长的光滑绝缘轨道MN和PQ水平固定,有一质量为m、电阻为R的水平导体框abcd(其长度ab=cd=L1宽度ad=bc=L2)可沿轨道滑动,滑动时ab、cd边始终保持与轨道垂直。轨道所在空间存在竖直方向的磁场,其磁感应强度B的大小沿x坐标正向(水平向右)按B=kx(k为已知的常数)随坐标x成正比增强。现对导体框施加一大小恒为F的外力,使它由静止开始从坐标原点O开始向右运动,问:
⑴若从上往下看,框中的感应电流方向为顺时针方向,那么磁场方向如何?导体框的运动情况如何?试定性作出描述。
⑵当导体框向右运动的速度为v时,框中的电流为多大?
⑶导体框向右运动能提供的最大电功率为多大?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨间距为L,导轨上端连接一个阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在斜面垂直向上的匀强磁场B,磁场区域的宽度为d。导体棒a、b放在斜面上,a棒的质量ma=0.2kg,电阻Ra=2Ω;b棒的质量mb=0.1kg,电阻Rb=2Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,都能匀速穿过磁场区域,且当b棒刚穿出磁场时a棒正好进入磁场。重力加速度g=10m/s2,不计棒之间的相互作用,不计金属导轨的电阻。导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,导轨足够长。求:
(1)安培力对导体棒a、b的作功之比Wa:Wb为多少。
(2)导体棒a、b在磁场中运动时速度之比va:vb为多少。
(3)如果d=0.4m,则a棒开始运动时距虚线L1的距离la是多少?
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面夹角为θ,导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小b方向垂直于斜面向上,ab与cd之间相距为L0金属杆甲、乙的阻值相同,质量均为m,甲杆在磁场区域的上边界ab处,乙杆在甲杆上方与甲相距L处,甲、乙两杆都与导轨垂直。静止释放两杆的同时,在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F,使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动,加速度大小甲离开磁场时撤去F,乙杆进入磁场后恰好做匀速运动,然后离开磁场。
(1 )求每根金属杆的电阻R是多大?
(2 )从释放金属杆开始计时,求外力F随时间t的变化关系式?并说明F的方向。
(3 )若整个过程中,乙金属杆共产生热量Q,求外力F对甲金属杆做的功W是多少?
高三物理计算题简单题查看答案及解析
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