【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為B．將長為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當導(dǎo)體棒下滑距離L時達最大速度v（v為未知量），導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒的電阻為2R，不計導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g，求：

（1）速度v的大��；

（2）當導(dǎo)體棒速度達到時加速度大小；

（3）導(dǎo)體棒從釋放到下滑距離L過程流過導(dǎo)體棒的電荷量q；

（4）導(dǎo)體棒從釋放到下滑距離2L的過程中電阻上產(chǎn)生的熱量Q是多少。

【答案】（1）；（2）； （3）；（4）。

【解析】

（1）當導(dǎo)體棒勻速運動時速度達到最大，此時導(dǎo)體棒受力平衡，則有：

mgsinθ=BIL

又

聯(lián)立得

，

得：

（2）當導(dǎo)體棒速度達到時導(dǎo)體棒受到的安培力

根據(jù)牛頓第二定律得

mgsinθ﹣F=ma

解得

a=gsinθ

（3）導(dǎo)體棒從釋放到下滑距離L過程流過導(dǎo)體棒的電荷量

。

（4）導(dǎo)體棒從釋放到下滑距離2L的過程中，回路中產(chǎn)生的總熱量

電阻上產(chǎn)生的熱量

解得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V，內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源�，F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2，已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大�。�

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標系xOy中x0空間內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的勻強磁場（其他區(qū)域無磁場），磁感應(yīng)強度為B，x0空間內(nèi)充滿方向水平向右的勻強電場（其他區(qū)域無電場），電場強度為E，在y軸上關(guān)于O點對稱的C、D兩點間距為L。帶電粒子P（不計重力）從C點以速率v沿x軸正方向射入磁場，并能從D點射出磁場；與粒子P不相同的粒子Q從C點以不同的速度v′同時沿紙面平行x軸射入磁場，并恰好從D點第一次穿過y軸進入電場，且粒子P、Q同時過D點，則下列說法正確的是（ ）

A.粒子P帶正電

B.在粒子Q從C點運動到D點的過程中，粒子P在磁場中運動的時間一定為

C.在粒子Q從C點運動到D點的過程中，粒子P在磁場中運動的路程可能為

D.粒子P與Q的比荷之比可能為2＋

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)代科學儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動。如圖所示，真空中存在著多層緊密相鄰的勻強電場和勻強磁場，寬度均為d電場強度為E，方向水平向左；垂直紙面向里磁場的磁感應(yīng)強度為B1，垂直紙面向外磁場的磁感應(yīng)強度為B2．電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第飛1層磁場左側(cè)邊界以初速度v0射入，方向與邊界夾角為θ，設(shè)粒子始終在電場、磁場中運動，除B1、B2、E以外其他物理量已知，不計粒子重力及運動時的電磁輻射。（cos53°=0.6，sin53°=0.8）

（1）若θ=53°，要求拉子不進人電場，求B1至少為多大？

（2）若B1、E均已知，求粒子從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時速度的大��；

（3）若θ=53°，且B1=，要求粒子不穿出第1層的電場，求E至少多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，高為H的塔吊臀上有一可以沿水平方向運動的小車A,小車A下的繩索吊若重物B.在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂向右勻速運動的同時，繩索將重物B 向上吊起，A、B之間的距離以d=H-t2規(guī)律隨時間t變化，則（）

A.繩索受到的拉力不斷増大B.繩索對重物做功的功率不斷増大

C.重物做速度大小不斷減小的曲線運動D.重物做加速度大小不斷減小的曲線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2011年11月3日凌晨，“神舟八號”與“天宮一號”空間站成功對接。對接后，空間站在離地面三百多公里的軌道上繞地球做勻速圓周運動。現(xiàn)已測出其繞地球球心作勻速圓周運動的周期為T，已知地球半徑為R、地球表面重力加速度為g、萬有引力常量為G，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下不能夠計算的物理量是（ ）

A.地球的平均密度B.空間站所在處的重力加速度大小

C.空間站繞行的速度大小D.空間站所受的萬有引力大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖（甲）所示的電路圖研究額定電壓為2.4V的燈泡L的伏安特性，并測出該燈泡在額定電壓下工作時的電阻值.

（1）在閉合開關(guān)S前，滑動變阻器觸頭應(yīng)該放在端______________.（選填"a”或“b” ）；

（2）按電路圖（甲）測岀的燈泡電阻值比直實值______（選 “偏大”或“偏小”）.根 據(jù)所得到的圖像如圖（乙）所示，它在額定電壓下實際功率P=_____________W；

（3）若將該燈泡直接接在電動勢為2.4V,內(nèi)阻為6Ω的電源兩端，此時燈泡L的實際功率 P1=_______W,電路工作的效率為__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，abcd為由金屬導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面所成角度為θ，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的總電阻為R，整個裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度變化情況如圖乙所示（取磁場方向垂直框架平面向上為正），PQ始終靜止。關(guān)于PQ與ab、cd間摩擦力f在0到tl內(nèi)變化情況的說法中，有可能正確的是

A.f一直增大B.f一直減小

C.f先增大，后減小D.f先減小，后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直三角形平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.2T，三角形的邊長分別為AB＝20 cm，BC＝cm，CA＝10cm．質(zhì)量為、電荷量為q=+3.2×10－16 C的粒子，在三角形平面內(nèi)，從BC邊的中點垂直射入磁場，不計粒子重力．

（1）若粒子速度大小v1=10 m/s，求粒子在磁場中運動的半徑r；

（2）若粒子速度大小v2=5 m/s，求粒子在磁場中運動的時間t；

（3）若粒子速度大小不確定，則粒子可能從AB邊上什么范圍內(nèi)穿出？

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