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如图所示，图中竖直放置的足够长的光滑金属导轨上接有纯电阻和电容器两个电学元件，其中R1=1Ω，C=0.1F，由两个开关S1、S2分别控制。匀强磁场分布于图中水平虚线以下，方向垂直纸面向里，磁感应强度B=1T。导体棒ab位于磁场内水平放置且与导轨接触良好，导体棒的质量m=0.1kg,其电阻R2=1Ω，导轨宽L=1m。现在先断开S2，闭合S1，让导体棒从静止释放，导体棒在磁场中竖直下落h=4m时达到最大速度vm，不计摩擦及空气阻力，导轨电阻不计，g取10m/s2。
，代入数据解得vm＝2m/s，导体棒从释放到达到最大速度vm的过程中，根据能量守恒定律得
，代入数据解得Q总＝3.8J，则导体棒上产生的焦耳热为
＝
×3.8J＝1.9J；
，
，联立并代入数据解得
，解得q＝2C；
，联立并代入数据解得加速度大小a＝5m/s2。
垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，一根长为L=2m的通电直导线平行纸面水平放置，已知导线中的电流大小为I=3A，方向水平向右，求；
如图甲所示，固定的两光滑导体圆环相距1m。在两圆环上放一导体棒，圆环通过导线与电源相连，电源的电动势为3V，内阻为0.2Ω．导体棒质量为60g,接入电路的电阻为1.3Ω，圆环电阻不计，匀强磁场竖直向上。开关S闭合后，棒可以静止在圆环上某位置，该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ=37°，如图乙所示，（g取10m/s2）求：
如图甲所示，两根足够长的、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d=1m,倾角θ=37°，轨道顶端连有一阻值为R=2Ω的定值电阻，整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示，现用力将质量m=0.4kg、电阻r=2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l=2m处，在t=4s时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离x0=1.5m后达到最大速度，导体棒与导轨始终接触良好。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
如图所示，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽L．匀强磁场磁感应强度为B．金属杆长也为L，质量为m,水平放在导轨上．当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止．求：
，整个装置放在磁感应强度B＝0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g＝10m/s2）
如图所示，弯折成90°角的两根足够长金属导轨平行放置，形成左右两导轨平面，左导轨平面与水平面成α=53°，右导轨平面与水平面成θ=37°，两导轨相距L=0.2m,电阻不计。质量均为m=0.1kg、电阻均为R=0.1Ω、长度均为L=0.2m的金属棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，整个装置处于方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。现让cd棒固定不动，将ab棒由静止释放，当ab棒沿导轨下滑x=6m时，速度刚好达到稳定。已知两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
如图，电阻不计的两足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为L=1m,导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T。质量均为m=1kg、接入电路的有效电阻均为R=1Ω的金属棒ab、cd垂直于导轨放置，均处于静止状态。t=0时刻给cd棒一个方向水平向右、大小F=4N的拉力，t=4s时，金属棒ab和cd加速度刚好相等。此后撤去拉力F，整个过程棒与导轨接触良好。求：
如图所示，在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，导轨其余电阻不计。磁感应强度为B0的足够大的匀强磁场与导轨平垂直。其上方有一光滑的定滑轮，绕有轻质柔软不可伸长细线，线的一端系一质量为2m的重物，另一端系一质量为m、接入导轨间电阻为R的金属杆。开始时金属杆置于导轨下端QF处，由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，（忽略所有摩擦，重力加速度为g），求：
如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=37°的绝缘斜面上，两导轨间距为L=0.5m,M、P两点间接有阻值为R=0.5Ω的电阻，一根质量为m=0.5kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为r=0.5Ω，整套装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度g=10m/s2）
如图所示，足够长的斜面与水平面的夹角为θ=37°，空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，磁场Ⅰ、Ⅱ间距d1为1.75m,磁场Ⅱ、Ⅲ间距d2为2.25m,一边长L=0.5m、质量m=1kg、电阻R=0.25Ω的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场Ⅰ的上边界为d0=1.0m,导线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。将导线框由静止释放，导线框匀速穿过每个磁场区域。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一绝缘水平面上，导轨上停放一质量m=0.2kg的金属杆ab,两导轨间距L=0.2m,两导轨的左端接入电阻R=0.6Ω的定值电阻，位于两导轨之间的金属杆ab的电阻r=0.1Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F水平向右拉金属杆ab,使之由静止开始向右做匀加速直线运动，在整个运动过程中金属杆ab始终与导轨垂直并接触良好，金属杆ab开始运动经t=10s时，定值电阻两端的电压U=1.2V，此时，求：
如图所示，水平放置的U形导轨足够长，置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=5T，导轨宽度L=0.4m,左侧与R=0.5Ω的定值电阻连接。右侧有导体棒ab跨放在导轨上，导体棒ab质量m=2.0kg,电阻r=0.5Ω，与导轨的动摩擦因数μ=0.2，其余电阻可忽略不计。导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下，由静止开始运动了x=40cm后，速度达到最大，取g=10m/s2．求：
＝0.4T/s的变化率均匀增加，求经过多长时间ab棒开始滑动。
dygzwlyn
2024-12-12
高中物理 | 高二上 | 计算题
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