(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(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì)�，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(dá)到的最大速率；
(2)金屬桿ab達(dá)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(dāng)達(dá)到最大速率vm時(shí)，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(yīng)定律此時(shí)     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(dá)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(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（本題13分）在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，有一個(gè)與坐標(biāo)平面垂直的界面，界面與x軸成45°且經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，界面右下側(cè)有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，方向沿y軸的正方向，界面左上側(cè)有一勻強(qiáng)磁場，方向垂直坐標(biāo)平面向里，大小未知�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子從坐標(biāo)為(，-)的P點(diǎn)處由靜止釋放，粒子以一定的速度第一次經(jīng)過界面進(jìn)入磁場區(qū)域。經(jīng)過一段時(shí)間，從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次回到電場區(qū)域，不計(jì)粒子的重力。求：

（1）粒子第一次經(jīng)過界面進(jìn)入磁場時(shí)的速度有多大？
（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
（3）粒子第三次經(jīng)過界面時(shí)的位置坐標(biāo)？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

某探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)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(fù)電的粒子，經(jīng)過電場加速后進(jìn)入一速度選擇器，從點(diǎn)進(jìn)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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，豎直向下的勻強(qiáng)電場強(qiáng)度為，有界磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，直角邊長為，為斜邊的中點(diǎn)，兩點(diǎn)相距為.求：

（1）帶電粒子進(jìn)入有界磁場的速度大小.
（2）帶電粒子質(zhì)量應(yīng)滿足的條件.
（3）打在斜邊上Q點(diǎn)的帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(fù)極，在電容器中加一與電場方向垂直的、水平向里的勻強(qiáng)磁場。一批帶正電的微粒從A板中點(diǎn)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(yùn)動(dòng)過程中(    )

A．所有微粒的動(dòng)能都將增加
B．所有微粒的機(jī)械能都將不變
C．有的微�？梢宰鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)
D．有的微�？赡茏鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)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(qiáng)電場和垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L的A點(diǎn)處，以沿x正向的初速度進(jìn)入第一象限，如果電場和磁場同時(shí)存在，小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)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(diǎn)進(jìn)入第一象限，仍然從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開電場。求：

（1）小球從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度大��；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)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(gè)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(jì)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(diǎn)A、B間的距離為24m， B點(diǎn)右側(cè)（B點(diǎn)在場的邊緣）有一上下無限寬左右邊距為d的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=103T.傳送帶在電機(jī)帶動(dòng)下，以4m/s速度順時(shí)針勻速運(yùn)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(diǎn))輕放于傳送帶的A點(diǎn)，已知物體和傳送帶間的摩擦系數(shù)為μ=0.8，物體在運(yùn)動(dòng)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(diǎn)傳送到B點(diǎn)的時(shí)間？
（2）若物體從B點(diǎn)進(jìn)入混合場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則所加的電場強(qiáng)度的大小E應(yīng)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(diǎn)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(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B，有一個(gè)帶正電的小球（電荷量為＋q、質(zhì)量為m）從電磁復(fù)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(fù)合場的是（　　）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)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(jì)、重力不計(jì)）P進(jìn)入A、B間被加速后，再進(jìn)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(qiáng)磁場，該磁場上邊界與金屬板C、D下端重合，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)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(yīng)。

（1）求金屬板C、D間的電勢差UCD；
（2）求粒子剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度；
（3）已知垂直紙面向里的磁場方向?yàn)檎较�，該粒子在圖2中t=時(shí)刻進(jìn)入磁場，并在t=T0時(shí)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(shí)間t總。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)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(diǎn)共線，它們的連線垂直M、N，且S2O＝R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．D為收集板，板上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離都為2R，板兩端點(diǎn)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(jìn)入M、N間的電場后，通過S2進(jìn)入磁場．粒子在S1處的速度以及粒子所受的重力均不計(jì)．

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

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