组卷网 > 知识点选题 > 双杆在不等宽导轨上运动问题
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解析
| 共计 235 道试题
1 . 如图所示,光滑水平导轨置于磁场中,磁场的磁感应强度为B,左侧导轨间距为l,右侧导轨间距为2l,导轨均足够长。质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd均垂直于导轨放置,处于静止状态。ab的电阻为R,的电阻为2R,两棒始终在对应的导轨部分运动,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计。现瞬间给cd一水平向右的初速度v0,则此后的运动过程中下列说法正确的是(       

A.cd棒最终的速度为
B.全过程中,通过导体棒cd的电荷量为
C.从cd获得初速度到二者稳定运动,此过程系统产生的焦耳热为
D.导体棒abcd组成的系统动量守恒
7日内更新 | 96次组卷 | 1卷引用:安徽省六安第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
2 . 如图,两根足够长的光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,左、右两侧导轨间距分别为2L,图中左侧是电阻不计的金属导轨,右侧是绝缘轨道。金属导轨部分处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为右侧以为原点,沿导轨方向建立轴,沿Ox方向存在分布规律为的竖直向下的磁场(图中未标出)。一质量为、阻值为、三边长度均为形金属框,左端紧靠平放在绝缘轨道上(与金属导轨不接触)处于静止状态。长为2L、质量为、电阻为的导体棒处在间距为2L的金属导轨上,长为、质量为、电阻为的导体棒处在间距为的金属导轨上。现同时给导体棒ab大小相同的水平向右的速度,当导体棒运动至时,导体棒中已无电流(始终在宽轨上)。导体棒与U形金属框碰撞后连接在一起构成回路,导体棒ab、金属框与导轨始终接触良好,导体棒被立柱挡住没有进入右侧轨道。下列说法正确的是(  )

A.给导体棒ab大小相同的水平向右的速度后,导体棒做匀速运动
B.导体棒到达时的速度大小为
C.导体棒与U形金属框碰撞后连接在一起后做匀减速运动
D.导体棒形金属框碰撞后,导体棒静止时与的距离为
2024-04-17更新 | 325次组卷 | 1卷引用:2024届湘豫名校联考高三第二次模拟考试理综试题-高中物理
3 . 如图所示,光滑的平行金属导轨1、2间距为2L,粗糙的平行金属导轨3、4间距为L,两组导轨处于同一平面且与水平面的夹角为37°,整个装置处在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,当质量为m、垂直于导轨1、2的金属棒甲沿着1、2以速度v匀速下滑时,质量为2m的金属棒乙恰好垂直于导轨静止在3、4上,且乙受到的静摩擦力正好达到最大值,重力加速度为g,导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(       

A.回路的电流为B.回路的总电阻为
C.乙受到的静摩擦力沿着斜面向下D.乙与3、4之间的动摩擦因数为
4 . 如图所示,固定在水平面上的光滑导轨EFGH平行放置,EG间宽度为FH间宽度的4倍、已知FH的间距为L、导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中,左侧呈弧形升高。abcd是质量均为m、电阻均为R的金属棒、现让ab从高水平轨道高处由静止下滑,直到两棒的速度达到稳定,两导轨足够长,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )

A.ab杆一直做加速运动
B.全过程系统机械能的减少量等于电路产生的焦耳热
C.ab棒克服安培力做了多少功,电路就产生了多少焦耳热
D.cd棒最终的速度为
2024-04-15更新 | 250次组卷 | 1卷引用:重庆市鲁能巴蜀中学校2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试卷
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5 . 如图所示,放置于水平面的平行光滑导轨1和足够长的平行光滑导轨2,图中标出的区间中导轨材料为绝缘体,区间左侧和右侧的导轨材料均为电阻不计的导体,其中导轨1的宽度为L,导轨2的宽度为。将金属棒a垂直导轨1放置于区间左侧的某一位置,将金属棒b垂直放置于导轨2的某一位置,两金属棒材料相同,电阻率均为,横截面积均为S,金属棒的长度与对应的导轨宽度恰好相等,导轨左侧接有电源、电容为C的电容器和开关S,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现将开关S闭合到1,电容器充电完毕后,将开关S闭合到2,金属棒a到达区间前早已达到最大速度,电容器放出的电荷量为电容器充电完毕后的一半,之后金属棒a进入区间右侧,在即将到达导轨1和导轨2的连接处时加速度恰好减为0,已知区间右端到两导轨连接处的距离为d。求:
(1)金属棒a的质量。
(2)金属棒a到达导轨1和导轨2的连接处时金属棒ab的速度大小。
(3)在金属棒a从进入区间右侧的磁场至到达两导轨连接处的过程中,金属棒b运动的距离。
2024-04-08更新 | 376次组卷 | 1卷引用:河北省沧州市沧县中学2023-2024学年高三下学期3月模拟预测物理试题
6 . 如图所示,两平行金属导轨由水平和弧形两部分组成,水平导轨窄轨部分间距为L,处在竖直向上、磁感应强度为2B的匀强磁场中,宽轨部分间距为2L,处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现将两根质量均为m的导体棒ab分别静置在弧形导轨和水平宽轨上,导体棒a从距水平导轨h处静止释放。两金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。两导体棒接入电路的电阻均为R,其余电阻不计,宽轨和窄轨都足够长,a棒始终在窄轨磁场中运动,b棒始终在宽轨磁场中运动,重力加速度为g,不计一切摩擦,下列说法正确的是(  )
A.a棒刚进入磁场时,b棒的加速度水平向左
B.从a棒刚进入磁场到两棒达到稳定的过程中,b棒上产生的焦耳热为
C.从a棒刚进入磁场到两棒达到稳定的过程中,通过b棒的电量为
D.从a棒进入磁场到两棒达到稳定的过程中,ab棒与导轨所围线框的磁通量变化了
2024-04-07更新 | 538次组卷 | 1卷引用:2024届陕西省宝鸡市高三下学期第二次模拟考试理科综合试题-高中物理
7 . 如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内,左侧轨道间距为2L,处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,右侧轨道间距为L,处于磁感应强度大小为的匀强磁场中,两磁场方向均竖直向下。金属棒b长为L,阻值R,静止在右侧轨道。金属棒a长为2L,电阻为2R,当金属棒a以初速度水平向右开始运动,金属棒b也随之运动。已知金属棒a始终在左侧轨道运动,ab棒质量均为m,且始终与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计。则在ab棒的运动过程中,下列说法正确的是(  )
A.金属棒b达最大速度前,金属棒ab组成的系统动量不守恒
B.金属棒b达最大速度后,金属棒ab的速度大小之比为1:2
C.从开始运动到金属棒b达最大速度的过程中通过金属棒b的电荷量为
D.从开始运动到金属棒b达最大速度的过程中金属棒a产生的热量为

8 . 如图,质量为m的均匀金属棒ab垂直架在水平面甲内间距为3L的两光滑金属导轨的右边缘处。下方的导轨由光滑圆弧导轨与处于水平面乙的光滑水平导轨平滑连接而成(即图中半径OM和(竖直),圆弧导轨半径为R、对应圆心角为60°、间距为3L,水平导轨间距分别为3LL。质量也为m的均匀金属棒cd垂直架在间距为L的导轨左端。导轨均足够长,所有导轨的电阻都不计。电源电动势为E、内阻不计。所有导轨的水平部分均有竖直方向的、磁感应强度为B的匀强磁场,圆弧部分和其他部分无磁场。闭合开关S,金属棒ab迅即获得水平向右的速度(未知,记为)做平抛运动,并在高度降低3R时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端,接着沿圆弧轨道下滑。已知重力加速度为g,求:

(1)空间匀强磁场的方向;

(2)棒ab做平抛运动的初速度

(3)通过电源E某截面的电荷量q

(4)从金属棒ab刚落到圆弧轨道上端起至棒ab开始匀速运动止,这一过程中棒ab和棒cd组成的系统损失的机械能

2024-03-30更新 | 1500次组卷 | 1卷引用:2024届湖南省长沙市雅礼中学高三下学期模拟冲刺一模物理考试(一)

9 . 如图所示,水平放置的光滑金属导轨efghijkl中有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=1T,efij段间距L=0.5m,ghkl段间距为2L,通过光滑绝缘弯曲轨道与倾角θ=30°的光滑U型abcd金属导轨平滑相连,U型导轨间距仍为Lbc端接一个C=0.5F的电容,倾斜导轨处有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小仍为B,初始时导体棒P静置于efij段,给导体棒Q一个初速度,使其从ghkl段左端开始向右运动,一段时间后导体棒P冲上弯曲轨道高度H=0.2m的最高点并恰好无初速度进入倾斜轨道。已知导体棒P、Q的质量、不计导体棒P的电阻,Q的电阻R=2Ω,两导体棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直,P棒到达ei处时,Q棒未到达fj处,且两棒已处于稳定运动,重力加速度为,不计导轨处的能量损失、导轨电阻及空气阻力。求:

(1)导体棒Q的初速度大小;

(2)导体棒P在水平导轨运动的过程中,P、Q与导轨围成的闭合回路面积的改变量;

(3)导体棒P在倾斜导轨abcd下滑的加速度大小和下滑x=4.5m的时间。

2024-03-28更新 | 603次组卷 | 1卷引用:2024届贵州省“3+3+3”高考备考诊断性联考物理试题(二)
10 . 如图所示,足够长的金属导轨固定放置,其中相互平行,左右两侧导轨间距分别为,所在平面与水平面夹角均为,导轨两侧空间均有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为。质量分别为2mm的均匀金属棒,垂直放置在导轨上。运动过程中,两金属棒与导轨保持光滑接触,始终垂直于导轨,电阻均为,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则(  )
A.若导体棒固定,则导体棒稳定时的速度大小为
B.若将导体棒同时释放,则二者同时达到最大速度
C.若同时释放两导体棒,当下降高度为时达到最大速度,则此过程中导体棒产生的焦耳热为
D.若同时释放两导体棒,当下降高度为时,该过程中通过导体棒的电量为
共计 平均难度:一般