如图所示,固定的两平行金属导轨间距为l.导轨平面与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B.有一质量为m、长也为l的导体棒从ab位置以初速度沿斜面向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,已知导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.在运动过程中导体棒ab始终与两导轨垂直且不脱离导轨,不计空气阻力.重力加速度为g,则
A. 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为
B. 上滑过程中整个电路产生的焦耳热为
C. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
D. 上滑过程中导体棒损失的机械能为
高二物理多选题困难题
如图所示,固定的两平行金属导轨间距为l.导轨平面与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B.有一质量为m、长也为l的导体棒从ab位置以初速度沿斜面向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,已知导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.在运动过程中导体棒ab始终与两导轨垂直且不脱离导轨,不计空气阻力.重力加速度为g,则
A. 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为
B. 上滑过程中整个电路产生的焦耳热为
C. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
D. 上滑过程中导体棒损失的机械能为
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如图所示,固定的两平行金属导轨间距为l.导轨平面与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B.有一质量为m、长也为l的导体棒从ab位置以初速度沿斜面向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,已知导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.在运动过程中导体棒ab始终与两导轨垂直且不脱离导轨,不计空气阻力.重力加速度为g,则
A. 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为
B. 上滑过程中整个电路产生的焦耳热为
C. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
D. 上滑过程中导体棒损失的机械能为
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如图所示,平行金属导轨间距为L,与水平面间的倾角为θ(导轨电阻不计)。两导轨与阻值为R的定值电阻相连,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一质量为m,长为L的导体棒在ab位置获得平行于斜面的大小为v的初速度向上运动,最远处到达cd的位置,滑行距离为s,导体棒的电阻也为R,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,则( )
A. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
B. 导体棒上滑过程中克服安培力、滑动摩擦力和重力做的总功为
C. 上滑过程中电流做功产生的热量为-mgssinθ
D. 上滑过程中导体棒损失的机械能为mgssinθ
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如图所示,平行金属导轨间距为L,与水平面间的倾角为θ(导轨电阻不计)。两导轨与阻值为R的定值电阻相连,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一质量为m,长为L的导体棒在ab位置获得平行于斜面的大小为v的初速度向上运动,最远处到达cd的位置,滑行距离为s,导体棒的电阻也为R,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,则( )
A. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
B. 导体棒上滑过程中克服安培力、滑动摩擦力和重力做的总功为
C. 上滑过程中电流做功产生的热量为-mgssinθ
D. 上滑过程中导体棒损失的机械能为mgssinθ
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如图所示,平行金属导轨间距为L,与水平面间的倾角为θ(导轨电阻不计)。两导轨与阻值为R的定值电阻相连,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一质量为m,长为L的导体棒在ab位置获得平行于斜面的大小为v的初速度向上运动,最远处到达cd的位置,滑行距离为s,导体棒的电阻也为R,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,则( )
A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
B.导体棒上滑过程中克服安培力、滑动摩擦力和重力做的总功为
C.上滑过程中电流做功产生的热量为
D.上滑过程中导体棒损失的机械能为
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如图甲所示,两根电阻不计的平行光滑金属导轨、固定于水平面内,导轨间距,一端与阻值的电阻相连.导轨间—侧存在一个方向与导轨平面垂直的磁场,磁感应强度沿方向均匀减小,可表示为.一根质量、电阻的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直.棒在外力作用下从处以初速度沿导轨向右运动.已知运动过程中电阻上消耗的功率不变.
()求金属棒在处时回路中的电流;
()求金属棒在处速度的大小;
()金属棒从运动到的过程中;
a.在图乙中画出金属棒所受安培力随变化的关系图线;
b.求外力所做的功.
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如图所示,两个电阻不计的足够长的平行金属导轨倾斜放置,倾角为 30°,导轨间距为 L=1 m,顶端用阻值为 R=8Ω的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 B=1T。质量为 mA=0.1kg 的 A 导体棒在磁场中距虚线 l=2m 处,A 棒与导轨间的动摩擦因数为μA= ,质量为mB=0.2kg 的 B 导体棒在虚线处,与导轨间的动摩擦因数为μB= ,两导体棒的阻值均为 R=8Ω。将 A、B 棒同时由静止释放,A 棒到达虚线前已匀速运动,g=10 m/s2,运动过程中A、B 棒与导轨始终垂直且接触良好。求:
(1)从开始运动到 A、B 棒相碰,电路中产生的焦耳热为多少?
(2)A、B 棒相遇发生弹性碰撞(认为碰 B 后立即离开磁场),碰后瞬间 A 棒中电流大小是多少?
(3)A 棒从开始运动至到达虚线处的时间为多少?
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电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,斜面倾角,导轨下端连接一阻值的定值电阻,导轨间距为。一阻值不计、质量为的导体棒,垂直导轨静止放置且与导轨接触良好。匀强磁场垂直穿过导轨平面、磁感应强度,如图所示。现用一恒定功率且平行于导轨向上的力F作用在导体棒的中点,使导体棒从静止开始运动,最终达到稳定速度,不计空气阻力。求:
(1)当导体棒速度v=1m/s时,导体棒加速度a的大小?
(2)棒达到的稳定速度多大?
(3)若在导体棒达到稳定速度的过程中,通过棒的电荷量,电阻R产生的热量Q=1.4J,则棒从静止到稳定速度的运动时间是多少?
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如图所示,固定的光滑金属导轨间距为,导轨电阻不计,上端间接有阻值为的电阻,导轨平面与水平面的夹角为,且处在磁感应强度大小为方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为,电阻为的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为,弹簧的中心轴线与导轨平行。
(1)求初始时刻通过电阻的电流的大小和方向;
(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为,求此时导体棒的加速度大小;
(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电路产生的焦耳热Q。
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如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间间距为L,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时( )
A. 通过棒的电流为
B. 电阻消耗的热功率为
C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为
D. 整个装置消耗的机械功率为
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