(2011年福州質(zhì)檢)如圖9－3－15所示，兩根電阻忽略不計(jì)的相同金屬直角導(dǎo)軌相距為l，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面，且都是足夠長(zhǎng)．兩金屬桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等．回路總電阻為R，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)使桿ab受到F＝5.5＋1.25t(N)的水平外力作用，從水平導(dǎo)軌的最左端由靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，桿cd也同時(shí)從靜止開(kāi)始沿豎直導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)．已知：l＝2 m，mab＝1 kg，mcd＝0.1 kg，R＝0.4 Ω，μ＝0.5，g取10 m/s2.求：

圖9－3－15
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
(2)cd桿下落過(guò)程達(dá)最大速度時(shí)，ab桿的速度大�。�
（1）B＝0.5 T（2）0.8 m/s
(1)對(duì)ab桿： f1＝μmabg＝5 N
當(dāng)t＝0時(shí)，a＝
解得a＝0.5 m/s2
所以桿由靜止開(kāi)始以a＝0.5 m/s2的加速度沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)

F安＝BIl
E＝Blv
I＝
F安＝
根據(jù)牛頓第二定律F－F安－f1＝maba
聯(lián)立以上各式，解得＝1.25t
代入數(shù)據(jù)，解得 B＝0.5 T
(2)當(dāng)cd桿達(dá)到最大速度時(shí)，cd桿受力平衡
即mcdg＝f2＝μF′安
F′安＝BI′L＝
聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)，解得v′＝0.8 m/s.
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(10分)如圖，在3、4象限有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在1、2象限有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)從y軸上的P點(diǎn)（其坐標(biāo)為(0,a)）水平向右發(fā)射一質(zhì)量為m，電量為q，速度為V0的帶電粒子（不計(jì)重力）.它與+x方向成45°角進(jìn)入第4象限。

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小？
（2）若有一長(zhǎng)略大于3a的絕緣彈性板放在x軸上，且中點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合，問(wèn)磁感應(yīng)強(qiáng)度多少時(shí)，粒子與薄板彈性碰撞后(即碰撞前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變，方向相反)可再次從第2象限直接回到P點(diǎn)？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示,在水平正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),有一個(gè)帶電小球A,已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,小球在復(fù)合場(chǎng)區(qū)域中受到的電場(chǎng)力大小恰與它的重力大小相等,要使小球在電磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng),則小球的速度大小等于________,方向?yàn)開(kāi)___________.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距m，導(dǎo)軌平面與水平面成角，上端連接阻值為的電阻．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度T．質(zhì)量為kg、電阻為的金屬棒，以初速度從導(dǎo)軌底端向上滑行，金屬棒在安培力和一平行于導(dǎo)軌平面的外力的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度－時(shí)間圖像如圖所示．設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．（m/s2，，），求：

（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和電阻消耗的最大功率？
（2）當(dāng)金屬棒速度為向上3m/s時(shí)施加在金屬棒上外力F的大小和方向？
（3）請(qǐng)求出金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)．若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功為W1，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功為W2，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2，則    (　　)
A．W1＜W2，q1＜q2B．W1＜W2，q1＝q2
C．W1＞W(wǎng)2，q1＝q2D．W1＞W(wǎng)2，q1＞q2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(12分)(2010·蘇州模擬)質(zhì)譜儀可測(cè)定同位素的組成．現(xiàn)有一束一價(jià)的鉀39和鉀41離子經(jīng)電場(chǎng)加速后，沿著與磁場(chǎng)和邊界均垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖11所示．測(cè)試時(shí)規(guī)定加速電壓大小為U0，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加速電壓有較小的波動(dòng)，可能偏大或偏小ΔU.為使鉀39和鉀41打在照相底片上的區(qū)域不重疊，ΔU不得超過(guò)多少？(不計(jì)離子的重力)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

空間存在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.下面關(guān)于帶電粒子在其中運(yùn)動(dòng)情況的判斷，正確的是(   )

A.若不計(jì)重力，粒子做勻速運(yùn)動(dòng)
的方向可沿y軸正方向，也可沿y軸負(fù)方向
B.若不計(jì)重力，粒子可沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.若重力不能忽略，粒子不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.若重力不能忽略，粒子仍可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（22分）如圖所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 =" 0.40" T，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度E = 2.0×105 V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有垂直紙面的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 =" 0.25" T。一束帶電量q = 8.0×10-19 C，質(zhì)量m = 8.0×10-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間，不計(jì)重力，沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為（0，0.2m）的Q點(diǎn)垂直y軸射向矩形磁場(chǎng)區(qū)，離子通過(guò)x軸時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為60°。則：

（1）離子運(yùn)動(dòng)的速度為多大？
（2）試討論矩形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里和垂直紙面向外兩種情況下，矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最面積分別為多少？并求出其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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