如图所示为某研究小组设计的电磁炮供弹和发射装置．装置由倾角θ=37°的倾斜导轨和水平导轨在AB处平滑连接而成，电磁炮发射位置CD与AB相距x=0.4m．倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B1，ABCD区域无磁场，CD处及右侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2．倾斜导轨顶端的单刀双掷开关可连接阻值R=1.0Ω的电阻和电容C=0.5F的电容器．质量m=2.0kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆ab代替电磁炮弹，金属杆与倾斜导轨和ABCD区域导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5，CD右侧导轨光滑且足够长．供弹过程：开关打到S1处，金属杆从倾斜导轨某个位置及以上任意位置由静止释放，金属杆最终都恰好精确停在CD处；发射过程：开关打到S2处，连接电压U=100V电容器，金属杆从CD位置开始向右加速发射．已知导轨间距为L=1.0m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．
(1)求金属杆到达AB处时速度v的大小；
(2)为精确供弹，求磁感应强度B1的大小；
(3)当B2多大时，金属杆的最终速度最大？最大速度为多少？
(1)求金属杆到达AB处时速度v的大小；
(2)为精确供弹，求磁感应强度B1的大小；
(3)当B2多大时，金属杆的最终速度最大？最大速度为多少？
19-20高三上·浙江绍兴·期末 查看更多[4]
浙江省绍兴市诸暨市2018-2019学年高三上学期期末物理试题（已下线）2021年高考物理【热点·重点·难点】专练-热点12.动量和能量观点在电磁学中的应用2021年高考物理一轮复习人教版 第10章 专题突破(十) 电磁感应中的导轨＋杆模型1.2安倍力的应用 同步训练 -粤教版（2019）选择性必修第二册
更新时间：2019/09/02 10:44:07
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【推荐1】如图，固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长，间距L＝1m，电阻不计。倾斜导轨的倾角θ＝53°，并与R＝2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B＝5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1＝R2＝2Ω，ab棒、cd棒的质量分别是m1＝2.5kg，m2＝1kg。ab与导轨间摩擦不计，cd与导轨间的动摩擦因数μ＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让ab棒从导轨上某处由静止释放，当它滑至某一位置时，cd棒恰好开始滑动。（cos53°=0.6，sin53°=0.8，g=10m/s2）
（1）求此时通过ab棒的电流大小及方向；
（2）若这段时间内电阻R产生的焦耳热Q=2J，求ab棒下滑的距离；
（3）若ab棒无论从多高的位置释放，cd棒都不动，则ab棒质量应小于多少？
（1）求此时通过ab棒的电流大小及方向；
（2）若这段时间内电阻R产生的焦耳热Q=2J，求ab棒下滑的距离；
（3）若ab棒无论从多高的位置释放，cd棒都不动，则ab棒质量应小于多少？
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示，MN、PQ两条固定的光滑平行金属轨道与水平面成θ角，轨道间距为L。P、M间接有阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效阻值为r。空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上。现由静止释放ab，若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g。求：
（1）金属杆ab运动的最大速度
；
（2）金属杆ab运动的加速度为
时，金属杆ab消耗的电热功率P。
（1）金属杆ab运动的最大速度
；（2）金属杆ab运动的加速度为
时，金属杆ab消耗的电热功率P。
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距了1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R=2Ω的电阻．磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为0.4T。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。金属棒沿导轨由静止开始下滑。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求金属棒下滑速度达到5m/s时的感应电流的大小和方向；
（2）求金属棒下滑的最大速度；
（3）当金属棒下滑速度达到稳定时，求电阻R消耗的功率。
（1）求金属棒下滑速度达到5m/s时的感应电流的大小和方向；
（2）求金属棒下滑的最大速度
；（3）当金属棒下滑速度达到稳定时，求电阻R消耗的功率。
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，两导轨的上端间接有电阻，阻值R=2Ω 虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2T，现将质量m=0.1kg，电阻r=2Ω的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻。已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示。求：
（1）金属杆刚进入磁场时速度多大？下落了0.3m时速度为多大？
（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量？
（3）金属杆下落0.3m的过程中，通过电阻R的电荷量q？
（1）金属杆刚进入磁场时速度多大？下落了0.3m时速度为多大？
（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量？
（3）金属杆下落0.3m的过程中，通过电阻R的电荷量q？
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨（其电阻不计），它们之间连接一个阻值R=8Ω的电阻，导轨间距为L=1m。一质量为m=0.1kg，电阻r=2Ω，长约1m的均匀金属杆水平放置在导轨上，它与导轨间的动摩擦因数μ=0.50，导轨平面的倾角为θ=37°，有垂直导轨平面向上匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T。今让金属杆AB由静止开始下滑，从杆开始下滑到恰好匀速运动的过程中经过杆的电荷量q=1C。（取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）金属杆AB匀速下滑的速度v的大小；
（2）金属杆AB从开始下滑到匀速运动过程R上产生的热量Q。
（1）金属杆AB匀速下滑的速度v的大小；
（2）金属杆AB从开始下滑到匀速运动过程R上产生的热量Q。
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的两根足够长的固定水平平行光滑导轨间存在匀强磁场，其磁感应强度大小
、方向垂直于纸面向里，导轨上有一电阻
的金属棒
与导轨垂直且在水平拉力F作用下
的速度水平向左匀速运动。
，
，
，开关
、
闭合，电路稳定后：
的电流I的大小和方向；
后，流过
