组卷网 > 知识点选题 > 求导体棒运动过程中通过其截面的电量
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解析
| 共计 167 道试题
1 . 为了研究导体棒在磁场中的运动,某研究小组设计了两间距l=0.5m的平行金属导轨,装置如图所示,水平轨道BDB′D′段粗糙,动摩擦因数均为μ=0.4,其余均光滑,倾斜轨道AABB′和圆弧轨道EEFF′与水平轨道平滑连接。已知水平轨道DDEE′区域内存在磁感应强度为的匀强磁场,方向竖直向上,AB间的高度差hAB=1.25m,BC间的距离xBC=1.125m,CD间的距离xCD=0.5m,DE间的距离,导体棒ab质量分别为m1=0.3kg、m2=0.1kg,a棒电阻R=5Ω,b棒和导轨电阻不计。初始时,导体棒b静止于CC′,导体棒aAA′处静止下滑至CC′处,与b棒发生弹性碰撞,不计BB′处的能量损失,g取10m/s2,棒与导轨间接触良好。求:
(1)ab两棒第一次碰撞前瞬间,a棒的速度大小;
(2)第一次碰撞后a棒的位置及b棒滑上EEFF′的最大高度。
2022-04-13更新 | 154次组卷 | 1卷引用:2020届浙江省绍兴市柯桥区高三下学期选考科目适应性考试物理试题
2 . 如图所示,MNPQ是固定在水平桌面上,相距L=1.0m的光滑足够长平行金属导轨,MP两点间接有R=0.3Ω的定值电阻,导轨电阻不计。质量为m=0.1kg,阻值为r=0.2Ω的导体棒ab垂直于导轨放置,并与导轨良好接触。整个桌面处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T开始时棒处于静止状态,在F=20N的拉力作用下开始运动,经过x0=2m后做匀速运动。求
(1)棒匀速运动时速度的大小;
(2)棒经过x0=2m过程中,通过电阻R的电量;
(3)棒经过x0=2m过程中,电阻R产生的焦耳热。
3 . 如图所示装置为某校科技兴趣小组设计的一个玩具车电磁阻尼和电磁驱动系统,是固定在玩具车上的两根相互平行、电阻均为、长度均为的金属棒,用导线和电动势为、内阻为的电源相连,导线平行、长度均为,整个电路处于水平方向,导线电阻不计,车总质量为。在车运动的正前方的区域I中存在方向水平向右、磁感应强度为的匀强磁场,在区域II中存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场。两磁场区域的长、宽分别为为两磁场区域的公共边界。某时刻给车一水平向右的初速度使其进入磁场区,当棒运动到处时断开开关,已知棒刚越过时,车恰好停下。设车运动时所受的摩擦阻力与其与地面间的压力成正比,比例系数为。空气阻力不计,重力加速度为
(1)求棒刚进入磁场区域I时车的加速度
(2)若棒在区域II中运动时间为,求棒刚进入磁场区域II时车的速度
(3)车停下后,某同学设计了如下两种电磁驱动方案:
①车停下后,若磁场区域II磁感应强度随时间变大,车同时被驱动,已知棒刚离开磁场区域II时,车速度为,求该过程安培力对棒做的功
②车停下后,若磁场在区域II中持续的向右运动,车同时被驱动,已知棒刚离开磁场区域II时,车速度为,求该过程所经历的时间和流过棒的电荷量
2021-11-09更新 | 350次组卷 | 3卷引用:2022届浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三上学期期中联考物理试题
4 . 如图所示,为间距的足够长平行光滑导轨,。导轨平面与水平面间的夹角间连接有一个的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与平行。当金属棒滑行至处时达到稳定速度,距离,问:(
(1)当金属棒滑行至处时回路中的电流是多大?
(2)当金属棒滑行至处时回路中产生的焦耳热是多少?
(3)金属棒从静止开始到达到稳定速度的过程中流过电阻R的电荷量?金属棒从静止开始到达到稳定速度所用的时间是多少?
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5 . 如图甲所示,光滑的水平绝缘轨道MN上搁放着质量、电阻的“[”形金属框,轨道间有一有界磁场,变化关系如图乙所示,一根长度等于,质量的金属棒搁在轨道上并静止在磁场的左边界上。已知轨道间距与长度相等,均为,其余电阻不计。0时刻,给“[”形金属框一初速度,与金属棒碰撞后合在一起成为闭合导电金属框(碰撞时间极短)。时刻整个框刚好全部进入磁场,时刻,框右边刚要出磁场。求:
(1)碰撞结束时金属框的速度大小;
(2)时间内整个框产生的焦耳热;
(3)时间内,安培力对边的冲量的大小。
2021-06-10更新 | 1027次组卷 | 8卷引用:浙江稽阳联谊学校2018年3月高三第二学期选考联考物理试题
6 . 如图所示,一U形导轨固定于水平面上,左端串联有电阻R=3.0,导轨间距L=1.0m,匀强磁场B=1.0T竖直向下穿过导轨平面,质量m=1kg、电阻r=1.0的金属棒PQ与导轨良好接触,并在水平向右的外力F作用下以v=2m/s的速度向右匀速运动。已知棒PQ与导轨间的动摩擦因数为µ=0.3。
(1)求流过电阻R的电流大小和方向;
(2)求外力F的大小;
(3)若撤去外力后,电阻R上产生的焦耳热是0.6J,求通过电阻R的电荷量。
7 . 两根光滑平行的电阻不计的金属导轨MNPQ相距L,竖直放置在垂直导轨平面向外、磁感强度为B的匀强磁场中,导轨上端接有由阻值为R1的电阻、电容器以及阻值为R2的电阻组成的电路,如图所示。一根质量为m、电阻为r的水平金属棒ab由静止开始释放,下滑过程中abMNPQ保持良好接触,导轨足够长,磁场区域足够大。求:
(1)ab棒开始运动后电阻R1的电流方向;
(2)ab棒的最大加速度;
(3)ab棒的最大速度;
(4)试讨论:若R2r分别增大,各对电容器电量的最大值会有何影响。
2021-03-11更新 | 405次组卷 | 2卷引用:贵州省贵阳市清镇养正学校2018-2019学年高二下学期期中物理试题
8 . 如图所示,足够长的光滑平行导轨与水平面的倾角,导轨上端用电键可以分别连接电源、电阻和电容。质量、长度、电阻可以忽略的金属杆ab垂直导轨放置,整个导轨处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为。已知电源的电动势E=30V,定值电阻R=8.0Ω,电容,不计导轨的电阻和空气阻力,,重力加速度
(1)当开关打到,释放金属杆ab,恰好能处于静止状态,求电源的内阻;
(2)当开关打到,释放金属杆ab,求金属杆能达到的最大速度;
(3)当开关打到,释放金属杆ab,求5s末金属杆速度的大小。
2021-01-17更新 | 749次组卷 | 2卷引用:浙江省诸暨市2019-2020学年高二上学期期末物理试题
19-20高二·浙江·阶段练习
9 . 如图所示,绝缘水平桌面上固定两条间距为L的光滑轨道,轨道足够长且电阻不计。轨道左侧接有阻值为R电阻,垂直轨道放置一根长也为L的导体棒,导体棒的电阻为r。整个装置处于垂直轨道平面向里的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为B。现用一水平恒力F向右拉动导体棒,使其从静止向右运动。请解决下列问题:
(1)判断回路中的电流方向(用“顺时针”或者“逆时针”表示);
(2)试定性画出导体棒的v- t图像,并推导出导体棒最大速度的表达式(注意演算过程方程规范完整);
(3)若经过位移x,导体棒达到第(2)小题中的最大速度,求此过程中电阻R上产生的热量Q和回路中通过的电量q
2021-01-08更新 | 218次组卷 | 1卷引用:【新东方】 绍兴qw107
10 . 如图甲所示,两条相距的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为的电阻,在两导轨间下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为。现使长为、电阻为、质量为的金属棒由静止开始自位置释放,向下运动距离后速度不再变化(棒与导轨始终保持良好的接触且下落过程中始终保持水平,忽略空气阻力,导轨电阻不计)。
(1)求棒在向下运动距离过程中回路产生的总焦耳热;
(2)棒从静止释放经过时间下降了,求此时刻的速度大小;
(3)如图乙所示,在上方区域加一面积为的垂直于纸面向里的匀强磁场,棒由静止开始自上方某一高度处释放,自棒运动到位置时开始计时,随时间的变化关系,式中为已知常量;棒以速度进入下方磁场后立即施加一竖直外力使其保持匀速运动。求在时刻穿过回路的总磁通量和电阻的电功率。
共计 平均难度:一般