（13分）如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導(dǎo)軌，間距L＝2.0m；R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，質(zhì)量m＝1.0kg的導(dǎo)體棒ab垂直跨在導(dǎo)軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連。導(dǎo)軌所在空問有磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。從t＝0開始對導(dǎo)體棒ab施加一個水平向左的外力F，使其由靜止開始沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動，電壓傳感器測出R兩端的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示，其中OA段是直線，AB段是曲線、BC段平行于時間軸。假設(shè)在從1.2s開始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不變。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒ab的電阻均可忽略不計，導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好。不計電壓傳感器對電路的影響（g＝10m/s2）。求

（1）導(dǎo)體棒ab做勻變速運(yùn)動的加速度及運(yùn)動過程中最大速度的大小；   
（2）在1.2s~2.4s的時間內(nèi)，該裝置產(chǎn)生的總熱量Q；
（3）導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ和電阻R的值。
（1）vm＝ l.0m/s（2）Q＝5.31J（3）μ＝0.2，R＝0.4Ω

試題分析：（1）導(dǎo)體棒內(nèi)阻不計，E＝U，B、L為常數(shù)，在0～1.2s內(nèi)導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動。設(shè)導(dǎo)體棒加速度為a，t1＝1.2s時導(dǎo)體棒速度為v1，由圖可知，此時電壓U1＝0.90V。
 1分
得v1＝0.90m/s 1分
由  1分
得a ＝0.75m/s2  1分
從圖可知，t＝2.4s時R兩端的電壓最大，Em＝l.0V
由
得vm＝ l.0m/s 1分
（2）在1.2s~2.4s內(nèi)，由功能關(guān)系得
 2分
解得Q＝5.31J 1分
（3）當(dāng)t＝l.2s時，設(shè)拉力為F1，則
 1分
同理，設(shè)t＝2.4s時拉力為F2，則

根據(jù)牛頓第二定律
 1分
  1分



又 1分

代入數(shù)據(jù)可得μ＝0.2，R＝0.4Ω 1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：計算題

如圖，在XOY平面第一象限整個區(qū)域分布一勻強(qiáng)電場，電場方向平行y軸向下．在第四象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場，左邊界為Y軸，右邊界為的直線，磁場方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從y軸上P點(diǎn)以初速度v0垂直y軸射入勻強(qiáng)電場，在電場力作用下從X軸上Q點(diǎn)以與X軸正方向45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場．已知OQ＝d，不計粒子重力．求：

（1）P點(diǎn)坐標(biāo)；
（2）要使粒子能再進(jìn)入電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍；
（3）要使粒子能第二次進(jìn)入磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E=4V/m，方向水平向左，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向垂直紙面向里。質(zhì)量m=1kg的帶正電小物體A，從M點(diǎn)沿粗糙、絕緣的豎直墻壁無初速下滑，它滑行h=0.8m到N點(diǎn)時脫離墻壁做曲線運(yùn)動，在通過P點(diǎn)瞬時，A受力平衡，此時其速度與水平方向成θ=45°角，且P點(diǎn)與M點(diǎn)的高度差為H=1.6m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2。求：

（1）A沿墻壁下滑時，克服摩擦力做的功Wf；
（2）P點(diǎn)與M點(diǎn)的水平距離s。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示是說明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長為．初速度為零的電子經(jīng)電壓為U1的電場加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e ．求：

（1）經(jīng)電場加速后電子速度v的大��；
（2）要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)量最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多大？

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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，直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有場強(qiáng)為E方向沿x軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場，第二象限內(nèi)有方向沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場，在的區(qū)域內(nèi)有方向垂直坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子(不計重力)，從P()點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動， 通過第二象限后經(jīng)點(diǎn)再進(jìn)入y≤0區(qū)域，并恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O.求

(1)第二象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)．
(2)y≤0區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
(3)粒子從P到0經(jīng)歷的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）如圖所示，水平線QC下方是水平向左的勻強(qiáng)電場；區(qū)域Ⅰ（梯形PQCD）內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；區(qū)域Ⅱ（三角形APD）內(nèi)也有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，但是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以與區(qū)域Ⅰ不同；區(qū)域Ⅲ（虛線PD之上、三角形APD以外）有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度與區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁感應(yīng)大小相等。三角形AQC是邊長為2L的等邊三角形，P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn)．帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方、距離Q點(diǎn)為L的O點(diǎn)以某一速度射出，在電場力作用下從QC邊中點(diǎn)N以速度v0垂直QC射入?yún)^(qū)域Ⅰ，接著從P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域Ⅲ。若區(qū)域Ⅱ、Ⅲ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足一定的關(guān)系，此后帶電粒子又經(jīng)歷一系列運(yùn)動后又會以原速率返回O點(diǎn)．（粒子重力忽略不計）求：

（1）該粒子的比荷；
（2）粒子從O點(diǎn)出發(fā)再回到O點(diǎn)的整個運(yùn)動過程所有可能經(jīng)歷的時間．

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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，真空中有以(r,0)為圓心，半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，在y＝r的實(shí)線上方足夠大的范圍內(nèi)，有方向水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E，從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動軌跡均在紙面內(nèi)，設(shè)質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，不計重力及阻力的作用，求：

（1）質(zhì)子射入磁場時的速度大小。
（2）速度方向沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸所需的時間。
（3）速度方向與x軸正方向成30°角(如圖所示)射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一塊矩形截面金屬導(dǎo)體abcd和電源連接，處于垂直于金屬平面的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)接通電源、有電流流過金屬導(dǎo)體時，導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差，這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱為霍爾元件，它是一種重要的磁傳感器，廣泛運(yùn)用于各種自動控制系統(tǒng)中。關(guān)于這一物理現(xiàn)象下列說法中正確的是
A．導(dǎo)體受向左的安培力作用
B．導(dǎo)體內(nèi)部定向移動的自由電子受向右的洛侖茲力作用
C．在導(dǎo)體的ab、cd兩側(cè)存在電勢差，且ab電勢低于cd電勢
D．在導(dǎo)體的ab、cd兩側(cè)存在電勢差，且ab電勢高于cd電勢

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b帶有等量異種電荷，a板帶正電，兩板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，若一個帶正電的液滴在兩板間做直線運(yùn)動，其運(yùn)動的方向是(　　)
A．沿豎直方向向下 B．沿豎直方向向上
C．沿水平方向向左 D．沿水平方向向右

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