(10分)如圖所示，兩根平行且光滑的金屬軌道固定在斜面上，斜面與水平面之間的夾角，軌道上端接一只阻值為R=0.4的電阻器，在導軌間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度B=0．5 T，兩軌道之間的距離為L=40cm，且軌道足夠長，電阻不計�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m="3" g，有效電阻為r=1.0的金屬桿ab放在軌道上，且與兩軌道垂直，然后由靜止釋放，求：

(1)金屬桿ab下滑過程中可達到的最大速率；
(2)金屬桿ab達到最大速率以后，電阻器R每秒內(nèi)產(chǎn)生的電熱。
（1）（2）5.76×10-3

試題分析：（1）釋放后，沿斜面方向受到重力向下的分力和安培力，當達到最大速率vm時，加速度0，根據(jù)牛頓第二定律得
安         2分
根據(jù)法拉第電磁感應定律此時     1分
根據(jù)閉合電路歐姆定律，       1分
根據(jù)安培力公式        1分
解得            1分
（2） 根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，達到最大速度后，電路中產(chǎn)生的焦耳熱就等于重力做的功，電路中每秒鐘產(chǎn)生的熱量為
       2分
金屬桿每秒鐘產(chǎn)生的熱量為  =5.76×10-3        2分
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（本題13分）在如圖所示的直角坐標系中，有一個與坐標平面垂直的界面，界面與x軸成45°且經(jīng)過坐標原點O，界面右下側有一勻強電場，場強為E，方向沿y軸的正方向，界面左上側有一勻強磁場，方向垂直坐標平面向里，大小未知。現(xiàn)把一個質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子從坐標為(，-)的P點處由靜止釋放，粒子以一定的速度第一次經(jīng)過界面進入磁場區(qū)域。經(jīng)過一段時間，從坐標原點O再次回到電場區(qū)域，不計粒子的重力。求：

（1）粒子第一次經(jīng)過界面進入磁場時的速度有多大？
（2）磁場的磁感應強度的大��？
（3）粒子第三次經(jīng)過界面時的位置坐標？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

某探究小組設計了一個質(zhì)譜儀，其原理如圖所示.一束電量均為，質(zhì)量不同的帶負電的粒子，經(jīng)過電場加速后進入一速度選擇器，從點進入一等腰直角三角形的有界磁場中，又從斜邊射出.速度選擇器中垂直紙面向里的勻強磁場的磁感應強度為，豎直向下的勻強電場強度為，有界磁場的磁感應強度為，直角邊長為，為斜邊的中點，兩點相距為.求：

（1）帶電粒子進入有界磁場的速度大小.
（2）帶電粒子質(zhì)量應滿足的條件.
（3）打在斜邊上Q點的帶電粒子在磁場中運動的時間.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，豎直放置的平行板電容器，A板接電源正極，B板接電源負極，在電容器中加一與電場方向垂直的、水平向里的勻強磁場。一批帶正電的微粒從A板中點小孔C射入，射入的速度大小方向各不相同，考慮微粒所受重力，微粒在平行板A、B間運動過程中(    )

A．所有微粒的動能都將增加
B．所有微粒的機械能都將不變
C．有的微�？梢宰鰟蛩賵A周運動
D．有的微�？赡茏鰟蛩僦本�運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖，在xoy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場和垂直于xoy平面的勻強磁場，勻強電場電場強度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標原點距離為L的A點處，以沿x正向的初速度進入第一象限，如果電場和磁場同時存在，小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動，并從x軸上距坐標原點L/2的C點離開磁場。如果只撤去磁場，并且將電場反向，帶電小球以相同的初速度從A點進入第一象限，仍然從x軸上距坐標原點L/2的C點離開電場。求：

（1）小球從A點出發(fā)時的初速度大��；
（2）磁感應強度B的大小和方向；
（3）如果在第一象限內(nèi)存在的磁場范圍是一個矩形，求這一范圍的最小面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）、傳送帶和水平面的夾角為37°，完全相同的兩輪和皮帶的切點A、B間的距離為24m， B點右側（B點在場的邊緣）有一上下無限寬左右邊距為d的正交勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應強度B=103T.傳送帶在電機帶動下，以4m/s速度順時針勻速運轉(zhuǎn)，現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.1kg，電量q=+10-2C的物體(可視為質(zhì)點)輕放于傳送帶的A點，已知物體和傳送帶間的摩擦系數(shù)為μ=0.8，物體在運動過程中電量不變，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：

（1）物體從A點傳送到B點的時間？
（2）若物體從B點進入混合場后做勻速圓周運動，則所加的電場強度的大小E應為多少？物體仍然從混合場的左邊界出混合場，則場的右邊界距B點的水平距離d至少等于多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如下圖所示，兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強電場E和勻強磁場B，有一個帶正電的小球（電荷量為＋q、質(zhì)量為m）從電磁復合場上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過的電磁復合場的是（　�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）真空中有如圖l裝置，水平放置的金屬板A、B中間開有小孔，小孔的連線沿豎直放置的金屬板C、D的中間線，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（初速不計、重力不計）P進入A、B間被加速后，再進入金屬板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)，并恰能從D板下邊緣射出。已知金屬板A、B間電勢差為UAB=+U0，C、D板長度均為L，C、D板間距為。在金屬板C、D下方有如圖l所示的、有上邊界的、范圍足夠大的勻強磁場，該磁場上邊界與金屬板C、D下端重合，其磁感應強度隨時間變化的圖象如圖2，圖2中的B0為已知，但其變化周期T未知，忽略偏轉(zhuǎn)電場的邊界效應。

（1）求金屬板C、D間的電勢差UCD；
（2）求粒子剛進入磁場時的速度；
（3）已知垂直紙面向里的磁場方向為正方向，該粒子在圖2中t=時刻進入磁場，并在t=T0時刻的速度方向恰好水平，求該粒子從射入磁場到離開磁場的總時間t總。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、 N正對著放置，S1、S2分別為M、N板上的小孔，S1、S2、O三點共線，它們的連線垂直M、N，且S2O＝R.以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場．D為收集板，板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R，板兩端點的連線垂直M、N板．質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子經(jīng)S1進入M、N間的電場后，通過S2進入磁場．粒子在S1處的速度以及粒子所受的重力均不計．

（1）M、N間的電壓為U時，求粒子進入磁場時速度的大小v；
（2）若粒子恰好打在收集板D的中點上，求M、N間的電壓值U0；
（3）當M、N間的電壓不同時，粒子從S1到打在D上經(jīng)歷的時間t會不同，求
t的最小值．

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