如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌P,Q相距L=0.5m,足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平 面的夾角θ=30°,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m0=0.2kg,垂直放在導(dǎo)軌P,Q上。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng) 強(qiáng)度B=1T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。導(dǎo)軌P、Q與導(dǎo)體棒ab、電阻R1電阻 R2組成閉合回路。水平放置的平行金屬板M、N接在R2兩端,M、N之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo) 體棒電阻,重力加速度g=10m/s2

(1)  當(dāng)從靜止釋放導(dǎo)體棒,求導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)速度v的大?

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí),一荷質(zhì)比為4x106CVkg的帶正電微粒以初速度V0從M、N的正中間水平向右射入,打在極板上的速度與水平方向成60°角,不計(jì)微粒重力,求v0的大。

解:

(1) 導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí),設(shè)其中的電動(dòng)勢(shì)為E,回路中的電流為I,則

E=BLv                         ………(2分)

E=I(R1+R2)                    ………(2分)

m0gsinθ=BIL                  ………(2分)

解得v=10 m/s                 ………(2分)

 (2)設(shè)金屬板M、N之間的電壓為U,帶電微粒質(zhì)量為m,電荷量為q,打在極板上的速度為v2,則

v0=v2cos60º                    ………(2分)

           ………(3分)

U=IR2                         ………(2分)

已知4×106C/kg,解得U=3V,I=2A

所以v0=2×103m/s              ………(2分)

(另解:,,,四式各1分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?徐州一模)如圖甲所示,兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌問距為L(zhǎng)=1m,兩導(dǎo)軌的,上端間接有電阻,阻值R=2Ω 虛線OO′下方是垂宣予導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計(jì)的金屆桿ab,從OO′上方某處由靜止釋放,金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.已知金屬桿下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示.求:
(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度多大?下落了0.3m時(shí)速度為多大?
(2)金屬桿下落0.3m的過程中,在電阻R上產(chǎn)生的熱量?
(3)金屬桿下落0.3m的過程中,通過電阻R的電荷量q?

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科目:高中物理 來源: 題型:021

如圖所示, MN、PQ為兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行且水平放置, ab、cd兩根金 屬棒平行放置在導(dǎo)軌上, 導(dǎo)軌處在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, 磁感線方向豎直向上. 若給cd棒一個(gè)水平向右沖力, cd棒向右以速度v運(yùn)動(dòng), 在后來的運(yùn)動(dòng)中關(guān)于ab棒 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和cd棒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài), 正確的說法是

[  ]

A. ab棒將向左做加速運(yùn)動(dòng)

B. cd棒將向右做加速運(yùn)動(dòng)

C. ab棒向右做加速運(yùn)動(dòng), 直到ab與cd速度相等為止    

D. cd棒做減速運(yùn)動(dòng), 直到cd與ab速度相等為止

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩等大的平行金屑板相距為d=2.50m,板間有一內(nèi)壁光滑的硬塑料管處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.43T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,管內(nèi)有一半徑可以忽略不計(jì)的帶電小球,球的質(zhì)量為m=12.0g,電荷量為q=0.100C.板的右側(cè)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.00m的正方形線圈,線圈在同樣的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電壓經(jīng)過一理想的整流(將交流變成直流)裝置后,輸出的恒定電壓等于該交變電壓的有效值。兩金屬板間未加電壓時(shí),小球在管中沿逆時(shí)針方向做變速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速率為v=8.00m/s,此時(shí)球?qū)鼙诘膲毫榱悖裟硶r(shí)刻將整流裝置輸出后的直流電壓加在兩金屬板間,此后小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),求(線圈電阻不計(jì),g取10m/s2

(1)兩板間未加電壓時(shí),小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向;

(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字.)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根質(zhì)量為的金屬棒水平放置在兩根豎直的光滑平行金屬導(dǎo)軌上,并始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌下端接一阻值為的電阻,其余電阻不計(jì)。在空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨豎直方向變化,變化規(guī)律,為大于零的常數(shù)。質(zhì)量為的物體靜止在傾角θ=30°的光滑斜面上,并通過輕質(zhì)光滑定滑輪和絕緣細(xì)繩與金屬相連接。當(dāng)金屬棒沿軸方向從位置由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度恰好為0。不計(jì)空氣阻力,斜面和磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,重力加速度為。求:

   (1)金屬棒上升時(shí)的速度;

   (2)金屬棒上升的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量;

   (3)金屬棒上升的過程中,通過金屬棒橫截面的電量。

 

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科目:高中物理 來源:2012年江蘇省徐州市高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖甲所示,兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌問距為L(zhǎng)=1m,兩導(dǎo)軌的,上端間接有電阻,阻值R=2Ω 虛線OO′下方是垂宣予導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計(jì)的金屆桿ab,從OO′上方某處由靜止釋放,金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.已知金屬桿下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示.求:
(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度多大?下落了0.3m時(shí)速度為多大?
(2)金屬桿下落0.3m的過程中,在電阻R上產(chǎn)生的熱量?
(3)金屬桿下落0.3m的過程中,通過電阻R的電荷量q?

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