如图所示,有两根光滑平行导轨,左侧为位于竖直平面的金属圆弧,右侧为水平直导轨,圆弧底部和直导轨相切,两条导轨水平部分在同一水平面内,两导轨的间距为d=0.5m,导轨的左侧接着一个阻值为R=2Ω的定值电阻,水平导轨的ABNM区域存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=2T,虚线AM和BN垂直于导轨,BN右边无磁场,AB和MN的长度均为x=1.5m,两根金属棒a、b垂直放置在导轨上,质量均为m=0.2kg,接入电路的电阻均为r=2Ω,金属棒a从圆弧轨道距水平轨道高h=0.8m处由静止滑下,与静止在圆弧底部的金属棒b发生弹性碰撞,碰撞后金属棒b进入磁场区域,最终通过BN虚线,继续向右运动。不计金属导轨的电阻,求:
(1)金属棒b刚进入磁场区域时的速度大小;
(2)整个运动过程中金属杆a上产生的焦耳热(此结果保留两位小数)。
(1)金属棒b刚进入磁场区域时的速度大小;
(2)整个运动过程中金属杆a上产生的焦耳热(此结果保留两位小数)。
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河南省南阳市2023-2024学年高三上学期1月期末理综物理试题(已下线)专题15 电磁感应定律及其应用--2024年高考物理二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用)辽宁省沈阳市东北育才学校高中部2023-2024学年高二上学期第二次月考物理试卷
更新时间:2023-12-07 17:17:21
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【知识点】 双杆在等宽导轨上运动问题
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【推荐1】如图所示,两平行光滑弧形导轨间距为,金属棒从高为处由静止开始下滑,进入光滑导轨的水平部分,导轨的水平部分静止有另一根金属棒,已知两棒质量均为,电阻均为,整个水平导轨足够长并处于广阔的竖直向下匀强磁场中,忽略轨道的电阻,假设金属棒进入磁场后始终没跟金属棒相碰且在运动的过程中两金属棒始终与导轨垂直,求:
(1)当金属棒刚进入磁场的瞬间,棒的速度;
(2)设金属棒刚进入磁场时金属棒、的加速度大小分别为、,则是多少;
(3)两棒从相对运动到相对静止,相对滑动的距离。
(1)当金属棒刚进入磁场的瞬间,棒的速度;
(2)设金属棒刚进入磁场时金属棒、的加速度大小分别为、,则是多少;
(3)两棒从相对运动到相对静止,相对滑动的距离。
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名校
【推荐2】如图所示,竖直放置的圆弧导轨与足够长的水平导轨平滑连接,且轨道间距为,右侧空间中有竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,质量为、电阻为的金属棒和质量为m,电阻为R的金属棒垂直导轨放置且与导轨接触良好,现将金属棒静止在水平导轨上,将棒从距离水平导轨高度h处时静止释放,除金属棒外其余电阻不计,所有轨道均光滑。求:
(1)棒滑至瞬间的速度大小;
(2)棒最终的速度大小和棒最终的速度大小;
(3)整个过程中棒产生的焦耳热Q;
(4)整个过程中通过棒的电荷量q。
(1)棒滑至瞬间的速度大小;
(2)棒最终的速度大小和棒最终的速度大小;
(3)整个过程中棒产生的焦耳热Q;
(4)整个过程中通过棒的电荷量q。
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【推荐3】如图所示,两根一样的“L”形金属导轨平行放置,其间距d=0.75m,导轨竖直部分粗糙,水平部分光滑且足够长。整个装置处于方向竖直向上、大小B=1T的匀强磁场中。有两根导体棒ab和cd,它们的质量都为m=0.1kg,阻值都为R=lΩ,ab棒与竖直导轨间的动摩擦因数=0.5。ab棒在竖直导轨平面左侧并垂直导轨固定,cd棒垂直导轨放置在水平导轨上。现用一大小F=3N的水平恒力由静止开始向右拉动cd棒,同时释放ab棒。t=ls末,ab棒速度恰好为0。ab棒始终与竖直导轨接触良好,其余电阻不计,求:.
(1)当cd棒的速度为v0=1m/s时,cd棒两端电压Ucd和流过ab棒的电流I的大小;
(2)t=ls末cd棒的速度v;
(3)在0~1s内,两根棒上产生的总焦耳热Q。
(1)当cd棒的速度为v0=1m/s时,cd棒两端电压Ucd和流过ab棒的电流I的大小;
(2)t=ls末cd棒的速度v;
(3)在0~1s内,两根棒上产生的总焦耳热Q。
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