如圖a，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L="0.20m" ，電阻R=1.0Ω；有一電阻r=0.5Ω的金屬棒靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，軌道的電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)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。
（1）現(xiàn)用一恒力F=0.2N沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。則金屬棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度v1為多大？
（2）若金屬棒質(zhì)量m=0.1kg在恒力F=0.2N作用下由靜止沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s=4m時(shí)獲得速度v2=2m/s，此過程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR為多大？
（3）若金屬棒質(zhì)量未知，現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉棒，使之做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t 的關(guān)系如圖b所示，求金屬棒的質(zhì)量m和加速度a。
（1）（2）（3）m=1/15kg  ，    a=15m/s2 .
（1）當(dāng)F=F安時(shí)，金屬棒達(dá)到穩(wěn)定，，得： 
（2）由動(dòng)能定律可知：，電場(chǎng)力做的功在數(shù)值上等于回路產(chǎn)生的熱，，R上產(chǎn)生的焦耳熱：
（3）導(dǎo)體桿在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用表示其速度，t表示時(shí)間，則有：v=at，桿切割磁力線，將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)熱：，在桿、軌道和電阻的閉合回路中產(chǎn)生電流： ，                                                
桿受到的安培力的：, 根據(jù)牛頓第二定律，有：F－f="m" a                                                                                                                                                        
聯(lián)立以上各式，得:，                                                 
由圖線上取兩點(diǎn)代入上式，可解得：m=1/15kg  ，    a=15m/s2
練習(xí)冊(cè)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

如圖為一速度選擇器的示意圖，a、b為水平放置的平行金屬板，a、b相距d，極板長(zhǎng)l。兩塊中央帶有小孔的絕緣板緊靠金屬板豎直放置，一束具有同一速率的負(fù)離子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間。為了測(cè)定離子的速率， a、b分別與一輸出電壓可調(diào)的直流電源的正、負(fù)極相連，并沿垂直于紙面向里的方向加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)a、b間電壓調(diào)為U時(shí)離子恰能沿水平直線OO'運(yùn)動(dòng)，并從小孔O'射出。若撤消加在a、b間的電壓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)離子打在了右擋板上小孔O'下方的P點(diǎn)，測(cè)得O'、P間距為。不計(jì)重力作用，試由上述條件確定
（1）離子的入射速率v=？
（2）離子的比荷 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系O-xyz中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在（0，0，h）處固定一電量為+q（q>0）的點(diǎn)電荷，在xOy平面內(nèi)有一質(zhì)量為m(m未知),電量為-q的微粒繞原點(diǎn)O沿圖示方向作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若微粒的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流，求：

（1）若已知+q與-q的連線與z軸的夾角θ和靜電力常量k,則此微粒所受的庫侖力多大
（2）此微粒作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω；
（3）等效環(huán)形電流的電流強(qiáng)度I（已知重力加速度為g）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，在xoy直角坐標(biāo)系中，在第三象限有一平行x軸放置的平行板電容器，板間電壓U=1×102V�，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10-12kg，帶電量q=2.0×10-10C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從下極板處由靜止開始經(jīng)電場(chǎng)加速后通過上板上的小孔，垂直x軸從A點(diǎn)進(jìn)入第二象限的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過四分之一圓周后又從B點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，第一象限中有平行于y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，粒子隨后經(jīng)過x軸上的C點(diǎn)，已知OC=1m。求：

(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r。
(2)第一象限中勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板及其左側(cè)邊緣連線均與磁場(chǎng)邊界剛好相切。一質(zhì)子（不計(jì)重力）沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)O1點(diǎn)以某一速度射入，沿直線通過圓形磁場(chǎng)區(qū)域，然后恰好從極板邊緣飛出，在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0。若僅撤去磁場(chǎng)，質(zhì)子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入，經(jīng)時(shí)間打到極板上。

⑴求兩極板間電壓U；
⑵求質(zhì)子從極板間飛出時(shí)的速度大�。�
⑶若兩極板不帶電，保持磁場(chǎng)不變，質(zhì)子仍沿中心線O1 O2從O1點(diǎn)射入，欲使質(zhì)子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，寬度為d的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)(邊界為L(zhǎng)1、L2)，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng)(如圖所示)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0，E＞0表示電場(chǎng)方向豎直向上．t＝0時(shí)，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后，做二次完整的圓周運(yùn)動(dòng)（其軌跡恰好不穿出邊界L1），以后可能重復(fù)該運(yùn)動(dòng)形式，最后從邊界L2穿出．重力加速度為g，上述d、E0、m、v、g為已知量．
（1）求該微粒通過Q點(diǎn)瞬間的加速度；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和電場(chǎng)變化的周期T；
（3）若微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，而d=4.5R，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域，求微粒所用的時(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，在平行線．MN、PQ之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的磁場(chǎng)(未畫出)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度從左到右逐漸增大。一帶電微粒進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，由于受到空氣阻力作用，恰好能沿水平直線OO’通過該區(qū)域。帶電微粒所受的重力忽略不計(jì)，運(yùn)動(dòng)過程帶電量不變。下列判斷正確的是
A．微粒從左向右運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向向里
B．微粒從左向右運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向向外
C．微粒從右向左運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向向里
D．微粒從右向左運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向向外

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

某空間區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.5N/C，一帶電量為q＝＋10－3C，質(zhì)量為m＝3×10－5kg的油滴從高5m處落入該區(qū)域后，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)(忽略空氣阻力的作用)，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值．(重力加速度g＝10m/s2)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在垂直于光滑水平地面的豎直線A1A2的右側(cè)的廣闊區(qū)域，分布著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和平行于地面指向讀者的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在地面上停放著一輛質(zhì)量為M的絕緣小車，車的左、右兩端豎直固定著一對(duì)等大的平行帶電極板（構(gòu)成電容為C的平行板電容器，板距為L(zhǎng)），分別帶電荷量為+Q和—Q，其中右極板緊靠A1A2線，下端開有一小孔。現(xiàn)有一帶正電的小物塊（電荷量為q、質(zhì)量為m），從A1A2線上距右板下端小孔高為H處，以速度 v0水平向右射入電、磁場(chǎng)區(qū)域，恰在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且正好從右板下端的小孔切入小車底板的上表面，并立即貼著上表面滑行，但不會(huì)與左板相碰。已知小物塊與車板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，兩極板和小物塊的電荷量始終保持不變，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。求：
小題1:A1A2線右側(cè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
小題2:小物塊在小車內(nèi)運(yùn)動(dòng)離小車右板的最大距離。

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同步練習(xí)冊(cè)答案