如圖所示，在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌CD、EF.導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.先從t＝0時(shí)刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流，且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即：I＝kt，其中k為衡量．若金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直，則關(guān)于金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況正確的是(　　)

A．金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)
B．金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)
C．金屬棒先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止
D．以上說(shuō)法均不正確
C
設(shè)導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，金屬棒所受的安培力FB＝BIL＝BktL，垂直緊壓導(dǎo)軌平面．金屬棒在豎直方向受摩擦力Ff＝μBkLt，方向豎直向上，重力mg豎直向下，開始一段時(shí)間內(nèi)，金屬棒向下加速的加速度a＝g－逐漸減小，當(dāng)a減為零時(shí)，速度最大，然后金屬棒做減速運(yùn)動(dòng)，加速度a＝－g，方向向上，逐漸變大，速度減小為零時(shí)，金屬棒所受的最大靜摩擦力大于重力，所以金屬棒靜止．故C項(xiàng)正確．
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

如圖所示，垂直紙面的兩平行金屬板M、N之間加有電壓，M板上O1處有一粒子源，可不斷產(chǎn)生初速度為零的帶正電粒子，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，N板右側(cè)是一半徑為R的接地金屬圓筒，圓筒垂直于紙面且可繞中心軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O2為N板上正對(duì)O1的小孔，O3、O4為圓筒某一直徑兩端的小孔，開始時(shí)O1、O2、O3、O4在同一水平線上。在圓簡(jiǎn)上方垂直紙面放置一熒光屏，熒光屏與直線O1O2平行，圓筒轉(zhuǎn)軸到熒光屏的距離OP=3R。不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用。

（1）若圓筒靜止且圓筒內(nèi)不加磁場(chǎng)，粒子通過圓筒的時(shí)間為t，求金屬板MN上所加電壓U
（2）若圓筒內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓筒繞中心軸以某一角速度逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)MN間的電壓使粒子持續(xù)不斷地以不同速度從小孔O2射出電場(chǎng)，經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，有的粒子打到圓筒上被吸收，有的通過圓筒打到熒光屏上產(chǎn)生亮斑。如果在熒光屏PQ范圍內(nèi)的任意位置均會(huì)出現(xiàn)亮斑，。求粒子到達(dá)熒光屏?xí)r的速度大小的范圍
（3）在第（2）問情境中，若要使進(jìn)入圓筒的粒子均能從圓筒射出來(lái)，求圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(20分)如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.15T，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在半徑R=0.20m的圓形區(qū)域內(nèi)，圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O，右端與邊界MN相切于x軸上的A點(diǎn)．MN右側(cè)有平行于x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．置于坐標(biāo)原點(diǎn)O的粒子源，可沿x軸正方向射出速度的帶正電的粒子流，比荷為．不計(jì)粒子重力．右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為現(xiàn)以過O點(diǎn)并垂直于紙面的直線為軸，將圓形磁場(chǎng)區(qū)域按逆時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90．

求：
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑；
(2)在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)過程中，粒子經(jīng)過磁場(chǎng)后，途經(jīng)MN進(jìn)入電場(chǎng)，求粒子經(jīng)過MN時(shí)離A點(diǎn)  最遠(yuǎn)的位置B到A點(diǎn)的距離L1；
(3)通過B點(diǎn)的粒子進(jìn)人電場(chǎng)后，再次經(jīng)過MN時(shí)距B點(diǎn)的距離L 2為多大?

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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，AB間存在與豎直方向成45°角斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，BC間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，AB間距為0.2 m，BC間距為 0.1 m，C為熒光屏，質(zhì)量m=1.0×10－３kg，電荷量q=+1.010－２C的帶電粒子由a點(diǎn)靜止釋放，恰好沿水平方向經(jīng)過b點(diǎn)到達(dá)熒光屏的O點(diǎn)。若在BC間再加方向垂直紙面向外大小為B =" 1.0" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子經(jīng)b點(diǎn)偏轉(zhuǎn)到達(dá)熒光屏的O′點(diǎn)（未畫出）.取g =" 10" m/s2.求：

⑴ E1的大�。�
⑵ 加上磁場(chǎng)后，粒子由b點(diǎn)到O′點(diǎn)電勢(shì)能的變化量. （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，在XOY平面第一象限整個(gè)區(qū)域分布一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)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(chǎng)，左邊界為Y軸，右邊界為的直線，磁場(chǎng)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(chǎng)，在電場(chǎng)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(chǎng)．已知OQ＝d，不計(jì)粒子重力．求：

（1）P點(diǎn)坐標(biāo)；
（2）要使粒子能再進(jìn)入電場(chǎng)，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(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B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

如圖所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、M′N′固定在豎直方向，導(dǎo)軌間距d＝0.8 m，下端NN′間接一阻值R＝1.5 Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面．距下端h＝1.5 m高處有一金屬棒ab與軌道垂直且接觸良好，其質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻r＝0.5 Ω，由靜止釋放到下落至底端NN′的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR＝1.05 J．g＝10 m/s2.求：

(1)金屬棒在此過程中克服安培力所做的功WA；
(2)金屬棒下滑速度為2 m/s時(shí)的加速度a；
(3)金屬棒下滑的最大速度vm.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖，從陰極K發(fā)射的熱電子，重力和初速度均不計(jì)，通過加速電場(chǎng)后，沿圖示虛線垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，寬度為L(zhǎng)＝2.5cm。已知加速電壓為U＝182V，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝9.1×10-4T，電子的電量，電子質(zhì)量。求：

（1）電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑R
（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t (結(jié)果保留)
（3）若加速電壓大小可以改變，其他條件不變，為使電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，加速電壓U應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有一混合正離子束先后通過正交的電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑r相同，則它們一定具有相同的( 　)
A．速度　　B．比荷C．電荷量D．質(zhì)量

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)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(chǎng)；區(qū)域Ⅰ（梯形PQCD）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；區(qū)域Ⅱ（三角形APD）內(nèi)也有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(chǎng)，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(zhǎng)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(zhǎng)的O點(diǎn)以某一速度射出，在電場(chǎng)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(dòng)后又會(huì)以原速率返回O點(diǎn)．（粒子重力忽略不計(jì)）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(gè)運(yùn)動(dòng)過程所有可能經(jīng)歷的時(shí)間．

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