如图所示,两根间距为L的粗糙导轨水平放置,在导轨上垂直导轨放置一根导体棒MN,导体棒MN接入回路中电阻为R,与导轨接触良好,且处在竖直向上的匀强磁场B1中。导轨的左端与一个半径为l的导线圈连接,P、Q两点距离很小,导线圈内存在着竖直向下的磁场B2,B2随时间变化的图象如图所示。已知导体棒MN始终保持静止状态,导轨与导线圈电阻不计,则在B2均匀减弱的过程中,下列说法正确的是
A. 导体棒MN受到水平向左的摩擦力 B. 导体棒MN受到水平向右的摩擦力
C. 摩擦力大小为B1 D. 摩擦力大小为B1
高三物理多选题中等难度题
如图所示,两根间距为L的粗糙导轨水平放置,在导轨上垂直导轨放置一根导体棒MN,导体棒MN接入回路中电阻为R,与导轨接触良好,且处在竖直向上的匀强磁场B1中。导轨的左端与一个半径为l的导线圈连接,P、Q两点距离很小,导线圈内存在着竖直向下的磁场B2,B2随时间变化的图象如图所示。已知导体棒MN始终保持静止状态,导轨与导线圈电阻不计,则在B2均匀减弱的过程中,下列说法正确的是
A. 导体棒MN受到水平向左的摩擦力 B. 导体棒MN受到水平向右的摩擦力
C. 摩擦力大小为B1 D. 摩擦力大小为B1
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如图所示,水平面内有一足够长的平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场与导轨平面垂直,阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,现闭合开关,导体棒的速度v、回路中电流i随时间变化的图像正确的是( )
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两根平行粗糙金属导轨固定于绝缘水平面上,导轨左侧间连有阻值为r的电阻,两平行导轨间距为L。一根长度大于L、质量为m、接入电路的电阻也为r的导体棒垂直导轨放置并接触良好,导体棒初始均处于静止,导体棒与图中虚线有一段距离,虚线右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。现给导体棒一个水平向右的恒力,使其从静止开始做匀加速直线运动,进入磁场前加速度大小为a0,然后进入磁场,运动一段时间后达到一个稳定速度,平行轨道足够长,导体棒与平行导轨间的动摩擦因数处处相等,忽略平行轨道的电阻。求:
(1)导体棒最后的稳定速度大小;
(2)若导体棒从开始运动到达稳定速度的过程中,通过导轨左侧电阻的电荷量为q,求此过程中导体棒在磁场中运动的位移。
高三物理解答题简单题查看答案及解析
如图(a)所示,平行且光滑的长直金属导轨MN、PQ水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒接入电路的电阻r=1Ω,导轨电阻不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L,从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,Is后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求:
(1)棒进入磁场前,电阻R中电流的大小和方向;
(2)棒通过abcd区域的过程中通过电阻R的电量;
(3)棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式.
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,水平固定的平行光滑金属导轨(电阻不计),间距为Z,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面的匀强磁场中,导轨左侧接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好的金属导体棒垂直导轨放置,导体棒的质量为m、阻值为r。导体棒在平行于轨道平面且与导体棒垂直的恒力F的作用下由静止开始向右运动。当位移为x时,导体棒的速度为v,求:
(1)此过程中电阻R上产生的热量;
(2)F作用的时间。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图,粗糙,水平,足够长的无电阻的一对平行导轨左侧固定一定值电阻R=4Ω,导轨间距为d=0.5m,一根长度也为d,电阻为r=1Ω,质量m=0.2kg的导体杆与导轨垂直放在导轨上,与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数μ=0.3,竖直向下的有界匀强磁场左边界正好与杆所在直线平齐,右边界足够远,磁感应强度B=1T,现给杆一个与导轨平行向右的初速度 ,同时对杆施加一个平行于导轨且垂直于杆的变化外力(图中未画出),使杆做匀变速直线运动,加速度大小为 ,加速度方向向左,取 ,求:
(1)当杆刚好进入磁场瞬间,R上的瞬时电功率;
(2)当杆上电流大小为其最大值的一半时,所施加的外力;
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如图甲所示,足够长的两金属导轨MN、PQ水平平行固定,两导轨电阻不计,且处在竖直向上的磁场中,完全相同的导体棒a、b垂直放置在导轨上,并与导轨接触良好,两导体棒的电阻均为R=0.5Ω,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,当t=0.8s时导体棒刚好要滑动。已知L=1m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:
(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8s内整个回路中产生的焦耳热;
(2)若保持磁场的磁感应强度B=0.5T不变,用如图丙所示的水平向右的力F拉导体棒b,刚开始一段时间内b做匀加速直线运动,一根导体棒的质量为多少?
(3)在(2)问条件下a导体棒经过多长时问开始滑动?
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(17分)如图甲所示,电阻不计,间距为的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为的导体棒固定连接在导轨左端,另一阻值也为的导体棒垂直放置到导轨上,与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定在中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,两棒间距为。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度随时间按图乙所示的方式变化。
(1)求在0~时间内流过导体棒的电流的大小与方向;
(2)求在时间内导体棒产生的热量;
(3)1.5时刻杆对导体棒的作用力的大小和方向。
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如图甲所示,电阻不计、间距为l的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置到导轨上,ef与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定在ef中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,ef、ab两棒间距为d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化。
(1)求在0~t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向;
(2)求在t0~2t0时间内导体棒ef产生的热量;
(3)1.5t0时刻杆对导体棒ef的作用力的大小和方向。
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