高中物理

如图所示,在同一水平面内有相互平行的两条滑轨MN和PQ相距1.0m,垂直于滑轨平面竖直向上的匀强磁场的磁感强度B=1T,垂直于滑轨放置的金属棒ab和cd的质量均为1kg,电阻均为1(其它电阻不计),与滑轨间的动摩擦因数均=0.5,先固定cd棒,问:
(1)当向左作用在ab上的拉力F的功率为多少时,才能使ab棒以=10m/s的速度做匀速直线运动?   
(2)若撤去外力,则在ab棒继续运动直到停止的过程中,设通过其横截面的电量为1.9C,则在此过程中ab棒消耗的电能是多少?
(3)若本题中棒cd也不固定,设其它情形和已知数据均不改变,则请判断(1)中拉力的功率是变大还是变小?

  • 更新:2020-03-18
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如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M.宽为L的足够长“U”形框架,其ab部分电阻为R,框架其他部分的电阻不计.垂直框架两边放一质量为m.电阻为R的金属棒cd,它们之间的动摩擦因数为μ,棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k.另一端固定的轻弹簧相连.开始弹簧处于自然状态,框架和棒均静止.现在让框架在大小为2 μmg的水平拉力作用下,向右做加速运动,引起棒的运动可看成是缓慢的.水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.问:
(1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大?
(2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大?
(3)若框架通过位移s后开始匀速运动,已知弹簧弹性势能的表达式为(x为弹簧的形变量),则在框架通过位移s的过程中,回路中产生的电热为多少?

  • 更新:2020-03-18
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如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨与水平夹角37°放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO′ 下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下滑过程中始终与导轨垂直并保持良好接触,杆下滑过程中的v-t图象如图乙所示.(取g=10 m/s2)
求:(1)磁感应强度B;
(2)杆在磁场中下滑0.1s过程中电阻R产生的热量.

  • 更新:2020-03-18
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如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为,导轨平面与水平面的夹角=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为、电阻为r=R。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻RL=R,重力加速度为g。现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率。求:

(1)金属棒能达到的最大速度vm
(2)灯泡的额定功率PL
(3)金属棒达到最大速度的一半时的加速度a;
(4)若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr

  • 更新:2020-03-18
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如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和 P之间接有阻值为R= 3.0Ω的定值电阻,导体棒Lab=0.5m,其电阻为r =1.0Ω ,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T。现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动。
(1)a b中的电流大? a b两点间的电压多大?
(2)维持a b做匀速运动的外力多大?
(3)a b向右运动1m的过程中,外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少?

  • 更新:2020-03-18
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如图(俯视图)所示的电路中,电源内阻可不计,电阻R1=R2=Ro。平行光滑导轨PO、MN之间的距离为L,水平放置,接在R2两端。金属棒ab的电阻R3=,垂直于pQ、MN,所在区域有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。竖直放置的两平行金属板A、B之间的距离是d,分别与Q、N连接。闭合开关S,ab在大小为F的水平外力作用下恰好处于静止状态,待电路稳定后,一质量为m、电荷量为q的正粒子从A、B的左端某位置以初速度vo水平射入板间,从右端飞出时速度大小是2vo。不计粒子重力。(R1、R2、R3不是已知物理量,R0是已知物理量)求:
(1)电源的输出功率P是多大?
(2)粒子在A、B之间运动的过程中,沿垂直于板方向通过的距离y是多大?

  • 更新:2020-03-18
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如图(a)所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,电阻,与螺线管串联的外电阻。方向向左,穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(b)所示规律变化,求:
(1)电阻R2的电功率;
(2)a、b两点的电势(设c点电势为零)

  • 更新:2020-03-18
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如图所示,有小孔O和O'的两金属板正对并水平放置,分别与平行金属导轨连接,I、II、III区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场.金属杆ab与导轨垂直且接触良好,并一直向右匀速运动.某时刻ab进人I区域,同时一带正电小球从O孔竖直进人两板间,ab在I区域运动时,小球匀速下落;ab从III区域右边离开磁场时,小球恰好从O'孔离开.
已知板间距为3d,导轨间距为L、I、II、III区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d.带电小球质量为m、电荷量为q,ab运动的速度为v0,重力加速度为g,不计空气阻力.求:
(1)磁感应强度的大小
(2)ab在II区域运动时,小球的加速度大小
(3) 小球进人O孔时的速度v

  • 更新:2020-03-18
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如图10所示,宽度、足够长的平行此光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上,导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场,磁场方向跟导轨所在平面垂直。一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好,且可自由滑动,导体棒的电阻值R=l.5Ω,其他电阻均可忽略不计。电源电动势E=3.0V,内阻可忽略不计,重力加速度g取10m/s2。当S1闭合,S2断开时,导体棒恰好静止不动。

(1)求S1闭合,S2断开时,导体棒所受安培力的大小;
(2)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求当导体棒的加速度=5.0m/s2时,导体棒产生感应电动势的大小;
(3)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求导体棒运动的最大速度的大小。

  • 更新:2020-03-18
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如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3 Ω的定值电阻R. 在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B、磁场区域的高度为d="0.5" m. 导体棒a的质量ma="0.2" kg,电阻Ra="3" Ω;导体棒b的质量mb="0.l" kg,电阻Rb="6" Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场. 设重力加速度为g="l0" m/s2. (不计a、b之间的作用,整个运动过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好)求:

(1)在整个过程中,a、b两棒克服安培力分别做的功;
(2)a进入磁场的速度与b进入磁场的速度之比;
(3)分别求出M点和N点距L1的高度.

  • 更新:2020-03-18
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(18分)如图甲,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置,ON及RQ与水平面的倾角=53°,MO及PR部分的匀强磁场竖直向下,ON及RQ部分的磁场平行轨道向下,磁场的磁感应强度大小相同,两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上,与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m=1.0kg,R=1.0,长度与导轨间距相同,L=1.0m,棒与导轨间动摩擦因数=0.5,现对ab棒施加一个方向向右,大力随乙图规律变化的力F的作用,同时由静止释放cd棒,则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动,g取10m/s2,求:

(1)ab棒的加速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若已知在前2s内外力做功W=30J,求这一过程中电路产生的焦耳热;
(3)求cd棒达到最大速度所需的时间.

  • 更新:2020-03-18
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如图所示,在坐标 xoy 平面内存在 B =2.0T的匀强磁场,OA 与OCA 为置于竖直平面内的光滑金属导轨,其中OCA 满足曲线方程,C为导轨的最右端,导轨OA 与OCA 相交处的O点和A 点分别接有体积可忽略的定值电阻R和 R2,其R= 4.0Ω、R= 12.0Ω。现有一足够长、质量 m =  0.10 kg 的金属棒 M N 在竖直向上的外力F 作用下,以v =3.0m/s的速度向上匀速运动,设棒与两导轨接触良好,除电阻 R1、R外其余电阻不计,g 取10m/s2,求:

(1)金属棒 M N 在导轨上运动时感应电流的最大值;
(2)外力F 的最大值;
(3)金属棒 M N 滑过导轨O C 段,整个回路产生的热量。

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某同学为了探究涡流制动原理,在玩具小车的底部固定了一个水平放置的矩形线圈abcd,小车(含线圈)总质量为4kg,闭合线圈共100匝,线圈长Lab=Lcd=20cm,线圈宽Lbc=Lad=10cm,线圈的电阻为0.5欧,在小车轨道的正前方布置了一个固定的磁场区,磁场的边界始终与线圈bc边平行,磁场的方向竖直向下,磁感应强度B=0.2T,忽略小车与轨道面的摩擦,小车的初速度为2m/s。当线圈刚进入磁场时,求
1线圈中感应电流的大小?
2线圈受安培力的大小?
3小车加速度大小?

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如图14所示,两条足够长的平行长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内,它们之间的距离为L,电阻可忽略不计,ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆,杆与导轨垂直,且与导轨良好接触,并可沿导轨无摩擦地滑动。两杆的电阻皆为R,杆cd的中点系一轻绳,绳的另一端绕过轻的定滑轮悬挂一质量为M的物体,滑轮与转轴之间的摩擦不计,滑轮与杆cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行.导轨和金属细杆都处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面向上,磁感应强度的大小为B。现两杆及悬挂物都从静止开始运动.求:
(1)当ab杆及cd杆的速度分别达到v1和v2时,两杆加速度的大小各为多少?
(2)最终ab杆及cd杆的速度差为多少(两杆仍在导轨上运动)?

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如图18(a)所示,一个电阻值为R ,匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图18(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求0至t1时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

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高中物理研究电磁感应现象计算题