如圖13所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌間距l(xiāng)=0.20 m，電阻R=1.0 Ω.有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下.現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖14所示.求桿的質(zhì)量m和加速度a.

        

圖13                                                  圖14

解析：導(dǎo)體桿在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用v表示其速度，t表示時(shí)間，則有v=at

桿切割磁感線，將產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，E=Blv

在桿、軌道和電阻的閉合回路中產(chǎn)生電流I=

桿受到的安培力為F安=IBl

根據(jù)牛頓第二定律，有F-F安=ma

聯(lián)立以上各式，得F=ma+ at

由圖線上取兩點(diǎn)代入上式，可解得

a=10 m/s2，m=0.1 kg.

答案：a=10 m/s2  m=0.1 kg

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：

（2001?江西）如圖1所示．一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.20m，電阻R=1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下．現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示．求桿的質(zhì)量m和加速度a．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一對(duì)平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直于金屬板；N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓半徑為r，且圓心O在PQ的延長(zhǎng)線上．現(xiàn)使置于P處的粒子源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子（帶電粒子的重力和初速度忽略不計(jì)，粒子間的相互作用力忽略不計(jì)），從某一時(shí)刻開始，在板M、N間加上如圖乙所示的交變電壓，周期為T，電壓大小為U．如果只有在每個(gè)周期的0～
T4
時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出，求：
（1）帶電粒子到達(dá)Q孔可能的速度范圍
（2）帶電粒子通過該圓形磁場(chǎng)的最小偏轉(zhuǎn)角θ．
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科目：高中物理 來源：成功之路·突破重點(diǎn)線·物理（學(xué)生用書） 題型：038

如圖1所示．一對(duì)平行光距l＝0.20m，電阻R＝1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道向下．現(xiàn)在一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示．求桿的質(zhì)量m和加速度α．

　

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖13所示，一對(duì)半徑均為R1的金屬板M、N圓心正對(duì)平行放置，兩板距離為d，N板中心鍍有一層半徑為R2的圓形鋅金屬薄膜，d≪R2<R1，兩板之間電壓為UMN，兩板之間真空且可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。N板受到某種單色光照射后鋅金屬薄膜表面會(huì)發(fā)射出最大速率為v，方向各異的電子，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，每秒穩(wěn)定發(fā)射n個(gè)電子。電子在板間運(yùn)動(dòng)過程中無(wú)碰撞且不計(jì)電子的重力和電子間相互作用，電子到達(dá)M板全部被吸收。M板右側(cè)串聯(lián)的電流表可以測(cè)量到通過M板的電流I。試求：

(1)當(dāng)UMN取什么值時(shí)，I始終為零；

(2)當(dāng)UMN取什么值時(shí)，I存在一個(gè)最大值，并求這個(gè)最大值；

(3)請(qǐng)利用(1)(2)的結(jié)論定性畫出I隨UMN變化的圖象。

  圖13

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