高考物理疑难题《导轨单杆切割磁感线模型》含答案

为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为2m、电阻为6R的均匀金·1·始位置到MP·1·1·2··2· 左端ab的坐标为x=-xa且与装置A相连，装置A能自动调节其输出电压确保回路电流I恒定，其中c、d·3··3·33·4··4·44(2)恒力F的大小；·5··5·55a．最大速度vm；·6··6· 轨MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度·7··7· 规律为B1=0.5x(x≤10m)。CD与EF之间的导轨粗糙，长度足够长，·8··8·88·9··9·99·10··10· 为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为2m、电阻为6R的均匀金始位置到MP的最小距离。mgL=mvv0=2gL·1·E=BLv0=BL2gLR0=×=RR总=R+=RI==mv0=mv+2mvv=v0-BILt=m⋅-mv0BLq=mv0q=BL(x1-x2(R总则金属环圆心初始位置到MP的最小距离B2L3+mR2gLd=L+ΔB2L3+mR2gL·2··2·11F-mgsinθ-μmgcosθ=maa=4m/s2F-mgsinθ-μmgcosθ-=0vm=8m/s恒力F的最大功率为P=Fvm=56WF-mgsinθ-μmgcosθ-=ma1·3·F=7.5N+0.25·3·I=tt=4s，t=-64s(舍去)v1=8m/s金属棒向上运动的距离为x1=v1t+a1t2=40mP1=Fv2F-mgsinθ-μmgcosθ-=0v2=10m/sPt1-(mgsinθ+μmgcosθ(x2-2Q=mv-mv代入数据解得x2=35.2m 左端ab的坐标为x=-xa且与装置A相连，装置A能自动调节其输出电压确保回路电流I恒定，其中c、d·4··4·【参考答案Lab=-∑BILΔt=0-mv0=qB2L2x=mv0(R+B2L2-∑BILΔt=mv-mv0E=BLvU=E33·5··5·mgsinθ-μmgcosθ=maa=10(0.6-0.2×0.8(m/s2=4.4m/s2mgsinθ-μmgcosθ-F=0P=Fvv==m/s=2m/sI=P=I2R·6· ·6·(2)恒力F的大小；ΔB1ΔtCE0.2E=LL=×0.6×0.2VΔtCE0.2电路总电阻为R总=R2+=2Ω电流总电流为I总==0.3A通过R1的电流为I1=I总=0.15A则R1的电压为U1=I1R1=0.3VI=I总则R1的电压为U=IR1=0.3VI总=0.45AF=F安=BI总L=1×0.45×0.6N=0.27NQ1=IR总t1=0.32×2×0.2J=0.036J·7·Q2=FLCE=0.27×0.2J=0.054·7·从t=0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量为Q=Q1+Q2=0.09J55a．最大速度vm；I=FA=BILmgsinθ=FAE=mg(2R+r(sinθBLmgsinθ=FF=BI/L·8·E/=BLv·8·Il=vm=B2Lmgssinθ=mv+Q金属杆产生的焦耳热Q1=QQ1=mgs⋅sinθ- 轨MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度(2)QR=mgxsinθ-μmgxcosθ-mv2(，q=BIL+μmgcosθ=mgsinθ·9·I=·9·E=BLv1得v1=v1=(mgsinθ-μmgcosθ)(R+r)Q+μmgxcosθ+mv2=mgxsinθR+rQR=R+rQR=棒下滑位移的大小为x时q=I-R+rt=R+rtE=ΔΦ=BLx BLxq=(R+r) 规律为B1=0.5x(x≤10m)。CD与EF之间的导轨粗糙，长度足够长，·10··10·E=B1Lv0E=0.5x1Lv0=10Vq=CE=5CIC=又0IC=1AFC=B1ICL=0.5xWC=-⋅x1=-25JEp=-WC=25JW安=-WF根据能量守恒知电阻产生的热量Q=-W安-EpQ=J·11·Q=I2Rt，t=·11·I=A-μmgΔt-μB2LΔt=mv-mv0-μB2LΔt=mv-mv0v=v0-q=1.5m/ss=88·12··12·则mgsinθ=F+fF=BILf=μmgcosθE=BLvmvm=2m/sQR=I2Rt=1.5Jr上产生的热量Qr=I2rtQr=0.5Jmgxsinθ=QR+Qr+μmgxcosθx=1m99·13··13·F-mgsinθ=ma(F-mgsinθ(t-