如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線圈從有理想邊界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h高處由靜止起下落，磁場(chǎng)區(qū)域的邊界水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．線圈的電阻為R，線圈平面始終在豎直面內(nèi)并與磁場(chǎng)方向垂直，ab邊始終保持水平．若線圈一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．求：

（1）線圈一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v．
（2）從靜止起到達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q
（3）從線圈cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)到開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間t
（1）（2）（3）

試題分析：（1）線圈勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的重力和安培力平衡    
    （1分）
     （2分）
得：   （2分）
（2）線圈從開(kāi)始下落到勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由能量守恒定律
          （2分）
得：     （2分）
（3）設(shè)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中的加速度為a
        （2分）

線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，設(shè)極短時(shí)間內(nèi)的速度變化為
             
又 
                （2分）

其中               （1分）
           （2分）
點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明重力和安培力大小相等，在穿出磁場(chǎng)過(guò)程中線圈減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和焦耳熱
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Y軸為兩種場(chǎng)的分界面，圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)位置(-L，0)處，以初速度v0沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且已知 L=mv02/Eq(重力不計(jì))，試求：

使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的寬度d 應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，陰極射線管接通電源后，電子束由陰極沿x軸正方向射出，在熒光板上會(huì)看到一條亮線．要使熒光板上的亮線向z軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，可采用的方法是
A．加一沿y軸負(fù)方向的磁場(chǎng)B．加一沿z軸正方向的磁場(chǎng)
C．加一沿y軸正方向的電場(chǎng)D．加一沿z軸負(fù)方向的電場(chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

在科學(xué)研究中，可以通過(guò)施加適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制。如圖所示的xOy平面處于勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t做周期性變化的圖象如圖所示。x 軸正方向?yàn)?i>E的正方向，垂直紙面向里為B的正方向。在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一粒子P，其質(zhì)量和電荷量分別為m和+q.不計(jì)重力。在t=時(shí)刻釋放P，它恰能沿一定軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

（1）求P在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小v0；
（2）求B0應(yīng)滿足的關(guān)系；
（3）在t0（0＜t0＜）時(shí)刻釋放P，求P速度為零時(shí)的坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，在x＞0的空間中，存在沿x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝10 N/C；在x＜0的空間中存在垂直于xOy平面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T。一帶負(fù)電的粒子（比荷q/m＝160 C/kg），在x＝0.06 m處的D點(diǎn)以v0＝8 m/s的初速度沿y軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)帶電粒子的重力。求：

（1）帶電粒子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后第一次通過(guò)y軸時(shí)距O點(diǎn)的距離。
（2）帶電粒子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后第一次通過(guò)y軸的速度大小和方向；
（3）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間返回電場(chǎng)；

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的分布如圖所示，圖中E0和d均為已知量．將帶正電的質(zhì)點(diǎn)A在O點(diǎn)由靜止釋放．A離開(kāi)電場(chǎng)足夠遠(yuǎn)后，再將另一帶正電的質(zhì)點(diǎn)B放在O點(diǎn)也由靜止釋放．當(dāng)B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B間的相互作用力及相互作用能均為零；B離開(kāi)電場(chǎng)后，A、B間的相互作用視為靜電作用．已知A的電荷量為Q，A和B的質(zhì)量分別為m和．不計(jì)重力．
（1）求A在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
（2）若B的電荷量為q=Q，求兩質(zhì)點(diǎn)相互作用能的最大值Epm；
（3）為使B離開(kāi)電場(chǎng)后不改變運(yùn)動(dòng)方向，求B所帶電荷量的最大值qm．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為E和B，一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電荷量為q的油滴，以水平速度v0從a點(diǎn)射入，經(jīng)一段時(shí)間后運(yùn)動(dòng)到b.試計(jì)算：

(1)油滴剛進(jìn)入疊加場(chǎng)a點(diǎn)時(shí)的加速度．
(2)若到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，偏離入射方向的距離為d，此時(shí)速度大小為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，寬度為L(zhǎng)的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一個(gè)壓敏電阻元件，其阻值與其兩端所加電壓成正比，即R=kU，式中k為已知的常數(shù)．框架上有一質(zhì)量為m，離地高為h的金屬棒，金屬棒與框架始終接觸良好無(wú)摩擦，且保持水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于框架平面向里．今將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運(yùn)動(dòng)，不計(jì)金屬棒電阻，重力加速度為g．試求：

（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，流過(guò)棒的電流大小和方向；
（2）金屬棒落到地面時(shí)的速度大��；
（3）金屬棒從釋放到落地過(guò)程中通過(guò)電子元件的電量．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，真空有一個(gè)半徑r="0.5" m的圓形磁場(chǎng)，與坐標(biāo)原點(diǎn)相切,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-3 T,方向垂直于紙面向里，在x=r處的虛線右側(cè)有一個(gè)方向豎直向上的寬度為L(zhǎng)1="0.5" m的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.5×103 N/C。在x="2" m處有一垂直x方向的足夠長(zhǎng)的熒光屏，從O點(diǎn)處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109 C/kg帶正電的粒子，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)，一個(gè)速度方向沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子，恰能從磁場(chǎng)與電場(chǎng)的相切處進(jìn)入電場(chǎng)。不計(jì)重力及阻力的作用。求：

（1）粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度和沿y軸正方向射入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？
（2）從O點(diǎn)入射的所有粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后出射的速度方向有何特點(diǎn)？請(qǐng)說(shuō)明理由。
（3）速度方向與y軸正方向成30°（如圖中所示）射入磁場(chǎng)的粒子，最后打到熒光屏上，該發(fā)光點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

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