（14分）如圖所示，足夠長的間距為L=0.2m光滑水平導軌EM、FN與PM、QN相連，PM、QN是兩根半徑為d=0.4m的光滑的圓弧導軌，O、P連線水平，M、N與E、F在同一水平高度，水平和圓弧導軌電阻不計，在其上端連有一阻值為R=8W的電阻，在PQ左側有處于豎直向上的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B0=6T�，F(xiàn)有一根長度稍大于L、質量為m=0.2kg、電阻為r=2W的金屬棒從軌道的頂端P處由靜止開始下滑，到達軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg，取g=10m/s2，求：

（1）棒到達最低點MN時金屬棒兩端的電壓；
（2）棒下滑到MN過程中金屬棒產生的熱量；
（3）從棒進入EM、FN水平軌道后開始計時，磁場隨時間發(fā)生變化，恰好使棒做勻速直線運動，求磁感應強度B隨時間變化的表達式。

（1）；（2）0.08J；（3）

解析試題分析：在導軌最低點MN處，
由牛頓第二定律得：且N=2mg   2分
解得   1分
金屬棒產生的電動   1分
金屬棒兩端的電壓   1分
聯(lián)立得   1分
（2）由能量守恒（功能關系）得：   2分
金屬棒產生的熱量：    1分
聯(lián)立得：Qr="0.08J"    1分
(3) 因為棒做勻速直線運動，故棒和電阻R組成的回路磁通量不變
在t=0時刻，回路磁通量Ф０=B０Ld    2分
在t時刻，回路磁通量Ф=BL(d+vt)   1分
由Ф０=Ф可得　    1分
考點：電磁感應；牛頓第二定律；圓周運動向心力；動能定理．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，空間存在著電場強度E＝2.5×102 N/C、方向豎直向上的勻強電場，在電場內一長為L＝0.5 m的絕緣細線一端固定于O點，另一端拴著質量m＝0.5 kg電荷量q＝4×10－2 C的小球�，F(xiàn)將細線拉至水平位置，將小球由靜止釋放，當小球運動到最高點時細線受到的拉力恰好達到它能承受的最大值而斷裂。取g＝10 m/s2。求：

(1)小球的電性；
(2)細線能承受的最大拉力值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，在xOy平面中第一象限內有一點P(4，3)，OP所在直線下方有垂直于紙面向里的勻強磁場，OP上方有平行于OP向上的勻強電場，電場強度E＝100V/m。一質量m＝1×10－6kg，電荷量q＝2×10－3C帶正電的粒子，從坐標原點O以初速度v＝1×103m/s垂直于磁場方向射入磁場，經過P點時速度方向與OP垂直并進入電場，在經過電場中的M點(圖中未標出)時的動能為P點時動能的2倍，不計粒子重力。求：
 
(1)磁感應強度的大��；
(2)O、M兩點間的電勢差；
(3)M點的坐標及粒子從O運動到M點的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(18分)有一個1000匝的矩形線圈，兩端通過導線與平行金屬板AB相連（如圖所示），線圈中有垂直紙面向外的勻強磁場；已知AB板長為，板間距離為。當穿過線圈的磁通量增大且變化率為時，有一比荷為的帶正電粒子以初速度從上板的邊緣射入板間，并恰好從下板的邊緣射出；之后沿直線MN運動，又從N點射入另一垂直紙面向外磁感應強度為的圓形勻強磁場區(qū)(圖中未畫出)，離開圓形磁場時速度方向偏轉了。不計帶電粒子的重力。試求

（1）AB板間的電壓
（2）的大小
（3）圓形磁場區(qū)域的最小半徑

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖（甲）所示的輪軸，它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉動。輪上繞有輕質柔軟細線，線的一端系一重物，另一端系一質量為m的金屬桿。在豎直平面內有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PQ、EF,在QF之間連接有阻值為R的電 阻，其余電阻不計，磁感應強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直。開始時金屬桿置于導軌下端，將質量為M的重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，忽略所有摩擦。

(1)重物勻速下降的速度V的大小是多少？
(2)對一定的磁感應強度B,重物的質量M取不同的值,測出相應的重物做勻速運動時的速度，可得出v-M實驗圖線。圖（乙）中畫出了磁感應強度分別為B1和B2時的兩條實驗圖線，試根據(jù)實驗結果計算B1和B2的比值。
(3)若M從靜止到勻速的過程中一目下降的高度為h，求這一過程中R上產生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間有垂直紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，與兩板及左側邊緣線相切。一個帶正電的粒子（不計重力）沿兩板間中心線O1O2從左側邊緣O1點以某一速度射入，恰沿直線通過圓形磁場區(qū)域，并從極板邊緣飛出，在極板間運動時間為t0。若撤去磁場，粒子仍從O1點以相同速度射入，則經時間打到極板上。

（1）求兩極板間電壓u；
（2）若兩極板不帶電，保持磁場不變，該粒子仍沿中心線O1 O2從O1點射入，欲使粒子從兩板左側間飛出，射入的速度應滿足什么條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，光滑平行的水平金屬導軌MNPQ相距L，在M點和P點間接一個阻值為R
的電阻，在兩導軌間矩形區(qū)域內有垂直導軌平面豎直向下、寬為d的勻強磁場，磁感應強度為B.一質量為m，電阻為r的導體棒ab，垂直擱在導軌上，與磁場左邊界相距d0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開始運動，棒ab在離開磁場前已經做勻速直線運動（棒ab與導軌始終保持良好的接觸，導軌電阻不計）.求：

（1）在圖中標出當棒ab進入磁場后流過電阻R的電流方向;
（2）棒ab在離開磁場右邊界時的速度；
（3）棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個回路所消耗的電能.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示足夠長的平行光滑金屬導軌ab、cd傾斜放置，兩導軌之間的距離為L＝0.5m，導軌平面與水平面間的夾角為θ＝30°，導軌上端a、c之間連接有一阻值為R1＝4Ω的電阻，下端b、d之間接有一阻值為R2＝4Ω的小燈泡。有理想邊界的勻強磁場垂直于導軌平面向上，虛線ef為磁場的上邊界，ij為磁場的下邊界，此區(qū)域內的感應強度B，隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，現(xiàn)將一質量為m＝0.2kg的金屬棒MN，從距離磁場上邊界ef的一定距離處，從t＝0時刻開始由靜止釋放，金屬棒MN從開始運動到經過磁場的下邊界ij的過程中，小燈泡的亮度始終不變。金屬棒MN在兩軌道間的電阻r＝1Ω，其余部分的電阻忽略不計，ef、ij邊界均垂直于兩導軌。重力加速度g＝10m/s2。求：

（1）小燈泡的實際功率；
（2）金屬棒MN穿出磁場前的最大速率；
（3）整個過程中小燈泡產生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，一個物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右運動一段距離x，在此過程中，恒力F對物塊所做的功為（　 �。�

A．B．C．Fxsin αD．Fxcos α

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