如图甲所示,两平行光滑金属导轨放置在水平面上,导轨间距为L,左端接定值电阻R,导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中。将电阻为r的金属棒db置于导轨上,当ab受到垂直于金属棒的水平外力F作用由静止开始运动时,ab的速度时间图像如图乙所示,已知ab与导轨始终垂直且接触良好,设ab中的感应电流为i,流过ab横截面的电荷量为q,ab移动距离为x,则下图中大致正确( )
A.
B.
C.
D.
高三物理多选题中等难度题
如图甲所示,两平行光滑金属导轨放置在水平面上,导轨间距为L,左端接定值电阻R,导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中。将电阻为r的金属棒db置于导轨上,当ab受到垂直于金属棒的水平外力F作用由静止开始运动时,ab的速度时间图像如图乙所示,已知ab与导轨始终垂直且接触良好,设ab中的感应电流为i,流过ab横截面的电荷量为q,ab移动距离为x,则下图中大致正确( )
A.
B.
C.
D.
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如甲(1)中,两平行光滑金属导轨放置在水平面上间距为L,左端接电阻R,导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。将质量为m、电阻为r的金属棒ab置于导轨上。当ab受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动时,F与金属棒速度v的关系如图甲(2)。已知ab与导轨始终垂直接触良好,设ab中的感应电流为I,ab受到的安培力大小为FA,R两端的电压为UR,R的电功率为P,则下图中大致正确的是( )
A. B. C. D.
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
水平放置足够长的光滑平行导轨,电阻不计,间距为L,左端连接的电源电动势为E,内阻为r,质量为m的金属杆垂直静放在导轨上,金属杆处于导轨间的部分电阻为R。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,闭合开关,金属杆沿导轨做变加速运动直至达到最大速度,则下列说法正确的是
A. 金属杆的最大速度大小为
B. 此过程中通过金属杆的电量为
C. 此过程中电源提供的电能为
D. 此过程中金属杆此时的热量为
高三物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,间距L=1 m、电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨水平放置,导轨右侧接入R=2Ω的定值电阻。长L=1 m、电阻r=1 Ω、质量为m的导体棒垂直导轨放置,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,现在导体棒上施加水平向左的拉力F,拉力F随时间变化的关系为F=,导体棒从静止开始以大小为a的加速度做匀加速直线运动,运动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。下列说法正确的是 ( )
A. 导体棒克服安培力做的功等于导体棒上产生的焦耳热
B. 质量m=0.2kg,加速度a=1.5m/s2
C. 前4s内拉力F的冲量大小为9.2N·s
D. 若4s末撤去拉力F,则拉力F撤去后定值电阻R上产生的焦耳热为3.6J
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,电阻不计间距为L 的光滑平行金属导轨水平放置,导轨左端接有阻值为R的电阻连接,以导轨的左端为原点,沿导轨方向建立x轴,导轨处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一根电阻也为R,质量为m的金属杆垂直于导轨放置于处,不计金属杆与轨道间的接触电阻,现给金属杆沿x轴正方向的初速度,金属杆刚好能运动到2处,在金属杆运动过程中
A. 通过电阻R的电荷量
B. 金属杆克服安培力所做的功为
C. 金属杆上产生的焦耳热为
D. 金属杆运动到1.5处的速度大小为
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高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图(甲)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(乙)所示。
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第末外力F的瞬时功率。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨、固定在同一水平面上,两导轨间距。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻。导轨上停放一质量、电阻的金属杆,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力沿水平方向拉金属杆,使之由静止开始做匀加速运动,电压传感器可将两端的电压即时采集并输入电脑,获得电压随时间变化的关系如图乙所示。
(1)计算加速度的大小;
(2)求第末外力的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆所做的功,求金属杆上产生的焦耳热。
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨与水平面成0角放置,导轨间距为L且电阻不计,其顶端接有一阻值为R的电阻,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度υ0由导轨底端上滑,经一段时间滑行距离x到达最高点后,又返回底端。棒与两导轨始终垂直且接触良好,其接入电路中的电阻为r,重力加速度为g。下列说法正确的是
A. 棒下滑过程的平均速度等于
B. 棒下滑过程通过R的电荷量为
C. 棒上滑时间等于
D. 棒上滑过程中回路产生的焦耳热等于
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如图,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为l,电阻不计。左侧接有定值电阻R。质量为m、电阻为r的导体杆,以初速度v0沿轨道滑行,在滑行过程中保持与轨道垂直且接触良好。整个装置处于方向竖直向上,磁感应强度为B的匀强磁场中。宏观规律与微观规律有很多相似之处,导体杆速度的减小规律类似于放射性元素的半衰期,理论上它将经过无限长的时间衰减完有限的速度。
(1)求在杆的速度从v0减小到的过程中
a.电阻R上产生的热量
b.通过电阻R的电量
(2)a.证明杆的速度每减小一半所用的时间都相等
b.若杆的动能减小一半所用时间为t0,则杆的动量减小一半所用时间是多少?
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