如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導(dǎo)軌，其間距L=0.2m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時刻開始，對ab施加一個大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動，滑動過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，圖乙是棒的v-t圖像，其中AO是圖像在O點的切線，AB是圖像的漸近線。除R以外，其余部分的電阻均不計。設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。已知當(dāng)棒的位移為100m時，其速度達(dá)到了最大速度10m/s。求：

（1）R的阻值；
（2）棒ab在題述運動過程中克服摩擦力做的功；
（3）在題述過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
（1）；（2）；（3）

試題分析：（1）由圖乙得起動瞬間：  （1分）
則：     
   （1分）
最終以速度勻速運動，則所受到有拉力、摩擦力和安培力的合力為零
       （1分）
     （1分）
聯(lián)立可得：     （1分）
（2）棒克服摩擦力做功：    （1分）
（3）由能量關(guān)系可得電阻上產(chǎn)生的焦耳熱：  （2分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點。不計粒子重力。下列說法正確的是

A．極板M比極板N電勢高
B．加速電場的電壓U=ER
C．直徑PQ
D．若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，則該群離子具有相同的比荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(16分)如圖所示，O、P、Q三點在同一水平直線上，OP＝L，邊長為L的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向外的勻強磁場，左側(cè)有水平向右的勻強電場，場強大小為E，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點由靜止開始釋放，帶電粒子恰好從M點離開磁場，不計帶電粒子重力，求：

⑴磁感應(yīng)強度大小B；
⑵粒子從O點運動到M點經(jīng)歷的時間；
⑶若圖中電場方向改為豎直向下，場強大小未知，勻強磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍，當(dāng)粒子從O點以水平速度v0射入電場，從PN的中點進(jìn)入磁場，從N點射出磁場，求帶電粒子的初速度v0。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，兩個共軸的圓筒形金屬電極，在內(nèi)筒上均勻分布著平行于軸線的標(biāo)號1-8的八個狹縫，內(nèi)筒內(nèi)半徑為R，在內(nèi)筒之內(nèi)有平行于軸線向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。在兩極間加恒定電壓，使筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向里的電場。不計粒子重力，整個裝置在真空中，粒子碰到電極時會被電極吸收。

(1)一質(zhì)量為m1，帶電量為+q1的粒子從緊靠外筒且正對1號縫的S點由靜止出發(fā)，進(jìn)入磁場后到達(dá)的第一個狹縫是3號縫，求兩電極間加的電壓U是多少?
(2)另一個粒子質(zhì)量為m2，帶電量為+q2，也從S點由靜止出發(fā)，該粒子經(jīng)過一段時間后恰好又回到S點，求該粒子在磁場中運動多少時間第一次回到S點。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形MNL內(nèi)存在垂直于xOy平面向里磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，三角形的一直角邊ML長為6a，落在y軸上，∠NML = 30°，其中位線OP在x軸上.電子束以相同的速度v0從y軸上-3a≤y≤0的區(qū)間垂直于y軸和磁場方向射入磁場，已知從y軸上y=-2a的點射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點.若在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限區(qū)域內(nèi)，加上方向沿y軸正方向、大小為E=Bv0的勻強電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，與x軸交點為Q.忽略電子間的相互作用，不計電子的重力.試求：

（1）電子的比荷；
（2）電子束從+y軸上射入電場的縱坐標(biāo)范圍；
（3）從磁場中垂直于y軸射入電場的電子打到熒光屏上距Q點的最遠(yuǎn)距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示,第II象限中存在豎直向下的勻強電場，在ｘ軸的下方Ｌ處存在一個處置紙面向外的單邊界勻強磁場。今有一個電量為+q、質(zhì)量為m的粒子（不計重力）從A點處以速度V0水平射入電場，恰好從坐標(biāo)原點O處飛出，運動一段時間之后進(jìn)入勻強磁場，并在磁場中經(jīng)過P點（）。求:

（1）平行板間的電場強度的大小；
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大��；
（3）粒子從A點運動到P點的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場。A板帶正電荷，B板帶等量負(fù)電荷，板間電場強度為E；磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度為B1。平行金屬板右側(cè)有一擋板M，中間有小孔O′，OO′是平行于兩金屬板的中心線。擋板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場應(yīng)強度為B2。CD為磁場B2邊界上的一絕緣板，它與M板的夾角θ=45°，O′C=a，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，含有不同電荷量、不同速度的正、負(fù)帶電粒子（不計重力），自O(shè)點沿OO′方向進(jìn)入電磁場區(qū)域，其中有些粒子沿直線OO′方向運動，并進(jìn)入勻強磁場B2中，求：

（1）進(jìn)入勻強磁場B2的帶電粒子的速度
（2）能擊中絕緣板CD的粒子中，所帶電荷量的最大值
（3）絕緣板CD上被帶電粒子擊中區(qū)域的長度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，實線表示在豎直平面內(nèi)勻強電場的電場線，電場線與水平方向成α角，水平方向的勻強磁場與電場正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運動，l與水平方向成β角，且α＞β，則下列說法中錯誤的是(　　)
A．液滴一定做勻變速直線運動
B．液滴一定帶正電
C．電場線方向一定斜向上
D．液滴一定做勻速直線運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（13分）在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，存在一個半徑R＝0.2 m的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B＝1.0 T，方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與y坐標(biāo)軸相切于原點O點．y軸右側(cè)存在電場強度大小為E＝1.0×104 N/C的勻強電場，方向沿y軸正方向，電場區(qū)域?qū)挾?i>l＝0.1 m．現(xiàn)從坐標(biāo)為?(－0.2 m，－0.2 m?)的P點發(fā)射出質(zhì)量m＝2.0×10－9 kg、帶電荷量q＝5.0×10－5 C的帶正電粒子，沿y軸正方向射入勻強磁場，速度大小v0＝5.0×103 m/s.（粒子重力不計）．

(1)求該帶電粒子射出電場時的位置坐標(biāo)；
(2)為了使該帶電粒子能從坐標(biāo)為(?0.1 m，－0.05 m?)的點回到電場，可在緊鄰電場的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強磁場，試求所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小和正方形區(qū)域的最小面積．

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同步練習(xí)冊答案