如圖（a）所示，兩根足夠長(zhǎng)的水平平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)＝0.5 m，其右端通過(guò)導(dǎo)線連接阻值R＝0.6Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，一根質(zhì)量為m＝0.2 kg、阻值r＝0.2Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)m＝0.5。整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，取g＝10m/s2。若所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，通過(guò)小電動(dòng)機(jī)對(duì)金屬棒施加水平向左的牽引力，使金屬棒沿導(dǎo)軌向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.5s電動(dòng)機(jī)的輸出功率達(dá)到P＝10W，此后電動(dòng)機(jī)功率保持不變。金屬棒運(yùn)動(dòng)的v～t圖像如圖（b）所示，試求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（2）在0～0.5s時(shí)間內(nèi)金屬棒的加速度a的大��；
（3）在0～0.5s時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力F與時(shí)間t的關(guān)系；
（4）若在0～0.3s時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為0.15J，則在這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)做的功。
（1）（2）（3）（4）
（1）當(dāng)時(shí)，棒勻速運(yùn)動(dòng)，， ， 
∴    ∴                
（2）    代入數(shù)據(jù)，得：    
（3）     ∴                 
（4）                        
，                                 
∵
∴
本題考查的是電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律及力學(xué)綜合的問(wèn)題，首先根據(jù)電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律及受力平衡可計(jì)算出磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)；再根據(jù)牛頓第二定律可計(jì)算出加速度，進(jìn)而計(jì)算出牽引力的表達(dá)式；最后根據(jù)功能關(guān)系計(jì)算出熱量和功；
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖12所示，一個(gè)半徑為R的絕緣光滑半圓環(huán)，豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向豎直向下．在環(huán)壁邊緣處有一質(zhì)量為m，帶有正電荷q的小球，由靜止開(kāi)始下滑，求小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)底的壓力．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)小球，用長(zhǎng)為2L的輕質(zhì)桿相連接，在豎直平面內(nèi)繞固定軸O沿順時(shí)針?lè)较蜃杂赊D(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)軸在桿的中點(diǎn)），不計(jì)一切摩擦，某時(shí)刻A球恰好在圖中的最高點(diǎn)，A、B球的線速度大小均為v，在A球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B球機(jī)械能守恒
B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B球速度大小不變
C．桿對(duì)A球一直做正功
D．A球單位時(shí)間內(nèi)機(jī)械能的變化量不斷變小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,正方形導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l,導(dǎo)線框的總電阻為R.導(dǎo)線框從垂直紙面向里的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方某處由靜止自由下落,下落過(guò)程中,導(dǎo)線框始終在與磁場(chǎng)垂直的豎直平面內(nèi),cd邊保持水平.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,磁場(chǎng)上?下兩個(gè)界面水平距離為l.已知cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.

(1)求cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)線框的速度大小;
(2)請(qǐng)證明:導(dǎo)線框的cd邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的任意瞬間,導(dǎo)線框克服安培力做功的功率等于導(dǎo)線框消耗的電功率;
(3)求從導(dǎo)線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中,導(dǎo)線框克服安培力所做的功.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在y軸左側(cè)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與x軸平行且沿x軸正向，在y軸右側(cè)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外�，F(xiàn)將一擋板放在第一象限內(nèi)，其與x、y軸的交點(diǎn)M、N到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離均為2L。有一質(zhì)量為m電荷量為+q的粒子在第二象限內(nèi)從距x軸為L(zhǎng)、y軸為4L的P點(diǎn)由靜止釋放（不計(jì)重力），粒子與擋板碰后電荷量不變，速度大小不變方向變?yōu)檠貀軸正向，當(dāng)粒子第一次到達(dá)y軸時(shí)電場(chǎng)消失。求：

（1）粒子第一次到達(dá)y軸時(shí)距坐標(biāo)原點(diǎn)多遠(yuǎn)？
（2）若使粒子再次打到檔板上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小的取值范圍？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(2010年高考福建理綜卷)如圖8－3－19所示的裝置，左半部為速度選擇器，右半部為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過(guò)速度選擇器并從狹縫S2射出的離子，又沿著與電場(chǎng)垂直的方向，立即進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為E的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在照相底片D上．已知同位素離子的電荷量為q(q＞0)，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)大小為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L，忽略重力的影響．

圖8－3－19
(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大��；
(2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿速度v0方向飛行的距離為x，求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

帶電粒子以速度v沿CB方向射入一橫截面為正方形的區(qū)域．C、B均為該正方形兩邊的中點(diǎn)，如圖13所示，不計(jì)粒子的重力．當(dāng)區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E時(shí)，粒子從A點(diǎn)飛出，所用時(shí)間為t1；當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子也從A點(diǎn)飛出，所用時(shí)間為t2，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．t1<t2               B．t1>t2                                                          
C.＝v              D.＝v

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(2010年高考廣東理綜卷)如圖甲所示，左為某同學(xué)設(shè)想的粒子速度選擇裝置，由水平轉(zhuǎn)軸及兩個(gè)薄盤(pán)N1、N2構(gòu)成，兩盤(pán)面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，相距為L，盤(pán)上各開(kāi)一狹縫，兩狹縫夾角θ可調(diào)(如圖乙)；右為水平放置的長(zhǎng)為d的感光板，板的正上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射入N1，能通過(guò)N2的粒子經(jīng)O點(diǎn)垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，O到感光板的距離為，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)重力．

(1)若兩狹縫平行且盤(pán)靜止(如圖丙)，某一粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，豎直向下打在感光板中心點(diǎn)M上，求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
(2)若兩狹縫夾角為θ0，盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖乙，要使穿過(guò)N1、N2的粒子均打到感光板P1P2連線上，試分析盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω的取值范圍．(設(shè)通過(guò)N1的所有粒子在盤(pán)旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)都能到達(dá)N2)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，其邊界為MN、PQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向如圖所示，Ⅰ區(qū)域高度為d，Ⅱ區(qū)域的高度足夠大．一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從磁場(chǎng)上方的O點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，進(jìn)入電、磁復(fù)合場(chǎng)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�
(2)若帶電小球運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后恰能回到O點(diǎn)，求帶電小球釋放時(shí)距MN的高度h；
(3)若帶電小球從距MN的高度為3h的O'點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，為使帶電小球運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后仍能回到O'點(diǎn)，需將磁場(chǎng)Ⅱ向下移動(dòng)一定距離（如圖乙所示），求磁場(chǎng)Ⅱ向下移動(dòng)的距離y及小球從O'點(diǎn)釋放到第一次回到O'點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間T。
                          

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