（20分）如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導軌其它部分電阻不計）。導軌OAC的形狀滿足（單位：m）。磁感應強度B=0.2T的勻強磁場方向垂直于導軌平面。一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導軌上從O點滑動到C點，棒與導軌接觸良好且始終保持與OC導軌垂直，不計棒的電阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在導軌上運動時電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關系。
（1）0.3N
（2）1W
（3）

（1）金屬棒勻速運動，F外=F安（2分）
E=BLv（1分）
I=E/R總（1分）
Lmax=2sin90°=2m（1分）
R總=8/3Ω（1分）
故Fmax="0.3N" （2分）
（2）P1=E2/R1=1W（5分）
（3）金屬棒與導軌接觸點間的長度隨時間變化
且x=vt，E=BLv
故       （ t∈（0，0.6））（7分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

帶電粒子的質量,電荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場同時又垂直于磁場邊界的方向進入勻強磁場,磁場的磁感強度為B=0.17T.磁場的寬度為L=10cm.求:(不計重力)

(1)帶電粒子離開磁場時的偏轉角多大?
(2)帶電粒子在磁場中運動的時間是多少?
(3)帶電粒子在離開磁場時偏離入射方向的距離d多大?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應強度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B.現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，在x軸上到原點的距離為x0的P點，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場．不計重力的影響．由這些條件可知                  
A．不能確定粒子通過y軸時的位置
B．不能確定粒子速度的大小
C．不能確定粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間
D．以上三個判斷都不對

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場中，MN板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓，電壓變化周期T=0.1s，兩板間電場可看做均勻的，且兩板外無電場. 緊鄰金屬板右側有垂直紙面向里的勻強磁場B，分界線為CD，AB為熒光屏. 金屬板間距為d，長度為l，磁場B的寬度為d. 已知：，帶正電的粒子的比荷為q/m=108C/kg，重力忽略不計. 試求：

（1）帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑；
（2）帶電粒子射出電場時的最大速度；
（3）帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）用磁聚焦法測比荷的裝置如圖所示．在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A．在A、K之間加上電壓U后，不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達陽極A，并從小孔射出．接著電子進入平行板電容器C，電容器兩極板間加有不大的交變電場，使不同時刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉；電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場，電容器和熒光屏間的距離為L，電子經(jīng)過磁場后打在熒光屏上，將磁場的磁感應強度從零開始緩慢增大到為B時，熒光屏上的光點的銳度最大（這時熒光屏S上的亮斑最�。�
（1）若平行板電容器C的板長為，求電子經(jīng)過電容器和磁場區(qū)域的時間之比；
（2）用U、B、L表示出電子的比荷；
（3）在磁場區(qū)域再加一勻強電場，其電場強度的大小為，方向與磁場方向相反，若保持Ｕ、L和磁場方向不變，調節(jié)磁場的磁感應強度大小，仍使電子在熒光屏上聚焦，則磁感應強度大小滿足的條件是什么？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強電場，電場強度E=1．0×102V／m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強電場中，在金屬板的正上方高度h=0．80m的C處有一粒子源，可在紙面內(nèi)向水平線以下的各個方向均勻放出帶電粒子，帶電粒子的初速度，質量為，電荷量為，粒子最終落在金屬板上。若不計粒子重力，求：
（1）粒子源所在處C點的電勢；
（2）帶電粒子打在金屬板上時的動能；
（3）若只將電場換為勻強磁場，磁場分布在半徑為力，圓心在C點的圓形區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B=0．5T，從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍。（結果保留兩位有效數(shù)字，）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在xOy平面內(nèi)y>0的區(qū)域中存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B0，在y<0的區(qū)域也存在垂直紙面向外的勻強磁場(圖中未畫出)，一帶正電的粒子從y軸上的P點垂直磁場入射，速度方向與y軸正向成45¡。粒子第一次進入y<0的區(qū)域時速度方向與x軸正向成135¡，再次在y>0的區(qū)域運動時軌跡恰與y軸相切。已知OP的距離為，粒子的重力不計，求：
(1)y<0的區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度大��；
(2)粒子第2n(n∈N＋)次通過x軸時離O點的距離(本問只需寫出結果)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

勻強磁場僅存在于兩平行極板之間，磁感強度為B，各部分長度如圖．現(xiàn)有質量為m，電量為q的電子(不計重力)，從左邊中點平行于板射入，欲使其打在極板上，求電子的速率應該在什么范圍?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，A是一塊水平放置得鉛板的截面，其厚度為d。MM´和NN´是一重力可忽略不計，質量為m，帶電量為q的粒子在勻強磁場中的運動軌跡。粒子的運動軌跡與磁場方向垂直，并且粒子垂直穿過鉛板。軌跡MM´的半徑為r，軌跡NN´的半徑為R，且R > r。求：

（1）粒子穿過鉛板時的運動方向（回答向上或向下）
（2）粒子帶何電荷。
（3）粒子穿過鉛板時所受的平均阻力。
 

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