如图所示,两竖直放置的平行光滑金属导轨相距L1,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.在导轨的上端连接一个阻值为R的电阻,导轨的上端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计.现使导体棒由静止开始向下运动.已知金属棒穿过任何一段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同.求:
(1)金属棒刚进入磁场区域时流过电阻R的电流I ;
(2)金属棒穿过n个有界匀强磁场过程中通过电阻R的电荷量q ;
(3)金属棒从开始运动到穿过全部磁场区域的过程中,电阻R上产生的焦耳热QR .
高三物理解答题困难题
如图所示,两竖直放置的平行光滑金属导轨相距L1,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.在导轨的上端连接一个阻值为R的电阻,导轨的上端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计.现使导体棒由静止开始向下运动.已知金属棒穿过任何一段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同.求:
(1)金属棒刚进入磁场区域时流过电阻R的电流I ;
(2)金属棒穿过n个有界匀强磁场过程中通过电阻R的电荷量q ;
(3)金属棒从开始运动到穿过全部磁场区域的过程中,电阻R上产生的焦耳热QR .
高三物理解答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
高三物理填空题中等难度题查看答案及解析
如图所示,间距为L的倒U型金属导轨竖直放置,导轨光滑且电阻忽略不计。垂直导轨平面分布着100个场强为B的条形匀强磁场,磁场区域的宽度为a,相邻磁场距离为b。一根质量为m、电阻为R的金属棒放置在导轨上且与导轨始终良好接触,金属棒从距离第一磁场区域上端2a位置静止释放。(设重力加速度为g)
(1)求刚进入第1磁场区域时的安培力大小和方向
(2)金属棒穿过各段磁场时,发现通过回路的电流随时间以固定周期做周期性变化,求金属棒穿出第100个磁场区域时的速度及整个过程金属棒产生的热量。
(3)若满足第(2)问的情况,求金属棒穿过每个磁场区域的时间;并画出通过回路的电流i随时间t的变化的图象(定性即可,不需要标出具体坐标值)。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻,导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域,求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小;
(2)在满足第(1)小题条件时,求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小;
(3)现保持恒力F不变,使每个磁场区域的磁感应强度均相同,发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同,求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着n个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻,导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域,求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小;
(2)在满足第(1)小题条件时,求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小;
(3)现保持恒力F不变,使每个磁场区域的磁感应强度均相同,发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同,求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q.
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻,导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域,求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小;
(2)在满足第(1)小题条件时,求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小;
(3)现保持恒力F不变,使每个磁场区域的磁感应强度均相同,发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同,求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻,导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域,求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小;
(2)在满足第(1)小题条件时,求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小;
(3)现保持恒力F不变,使每个磁场区域的磁感应强度均相同,发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同,求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两足够长的光滑金属导轨水平平行放置,相距L=1m,一阻值为的电阻通过导线与两导轨相连,导轨之间存在着方向相反的有界匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ,方向均与导轨平面垂直,磁场宽度均为
。区域Ⅰ的磁场
是方向向外且磁场边界满足
图像的有界磁场。区域Ⅱ内存在于
区域内且方向向里且充满导轨间的方形磁场
。已知:
。一根略长于导轨宽度的导体棒其质量为
,在外力F的作用下,从
位置匀速地经过磁场,速度为2m/s。导体棒的有效电阻为
。导体在经过区域Ⅰ时的最大感应电动势的值为10V。(导线及导轨上电阻忽略不计)
求:
(1)求解各是多大?
(2)导体棒在经过整个磁场区域这一过程中,电流有效值
(3)导体棒在通过磁场时,外力F的平均功率P。
(4)若以一定初速度从x=0位置将导体棒推进匀强磁场,并使它能够穿过整个磁场区域,求它的初速度至少为多少?(已知:函数在半个周期内与
轴围成“面积”为2)
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,导轨上端接电阻R,宽度相同的水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场,其宽度均为d,Ⅰ和Ⅱ之间相距为h且无磁场。一长度为L、质量为m、电阻为r的导体棒,两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好的接触,导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放,在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同,重力加速度为g。求:
(1)导体棒进入区域Ⅰ的瞬间,通过电阻R的电流大小与方向。
(2)导体棒进入区域Ⅰ的过程,电阻R上产生的热量Q.
(3)求导体棒穿过区域Ⅰ所用的时间。
高三物理简答题困难题查看答案及解析