【題目】在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距l＝1m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N部距離d＝10mm，定值電阻R1＝R2＝12Ω，R3＝2Ω，金屬棒ab電阻r＝2Ω，其它電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m＝1×10﹣14kg，帶電量q＝﹣1×10﹣14C的微粒恰好靜止不動(dòng)．取g＝10m/s2，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．且運(yùn)動(dòng)速度保持恒定．試求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；

（2）ab兩端的路端電壓；

（3）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度．

【答案】（1）豎直向下（2）0.4V（3）1m/s

【解析】

（1）負(fù)電荷受到重力和電場(chǎng)力處于靜止?fàn)顟B(tài)，因重力向下，則電場(chǎng)力豎直向上，故M板帶正電．

ab棒向右切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，ab棒等效于電源，感應(yīng)電流方向由b→a，其a端為電源的正極，

由右手定則可判斷，磁場(chǎng)方向豎直向下．

（2）由由平衡條件，得

mg＝Eq

E=

所以：UMN==V=0.1V

R3兩端電壓與電容器兩端電壓相等，由歐姆定律得通過(guò)R3的電流； I= =0.05A

ab棒兩端的電壓為 Uab＝UMN+=0.4V

（3）由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv

由閉合電路歐姆定律得：

E＝Uab+Ir＝0.5V

聯(lián)立上兩式得v＝1m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，粗糙平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、N兩端接一電阻R，整個(gè)裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。 t=0時(shí)對(duì)金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌的外力F，使金屬棒由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒電阻為r，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。 已知金屬棒的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示. 下列關(guān)于外力F、閉合回路中磁通量的變化率隨時(shí)間t變化的圖象，流過(guò)R的電荷量q、通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流I隨金屬棒的位移x的變化圖像可能正確的是

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲繞制的矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，另一種材料的導(dǎo)體棒MN可與導(dǎo)線(xiàn)框保持良好的接觸并做無(wú)摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)體棒MN在外力作用下從導(dǎo)線(xiàn)框左端開(kāi)始做切割磁感線(xiàn)的勻速運(yùn)動(dòng)，一直滑到右端，在這個(gè)過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)框上消耗的電功率的變化情況可能為（ ）

A.逐漸增大B.先增大后減小C.先減小后增大D.先增大后減小，再增大，接著再減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖1中所示裝置可以用來(lái)測(cè)量硬彈簧（即勁度系數(shù)較大的彈簧）的勁度系數(shù)k．電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻可忽略不計(jì)．滑動(dòng)變阻器全長(zhǎng)為l，重力加速度為g，V為理想電壓表．當(dāng)木板上沒(méi)有放重物時(shí)，滑動(dòng)變阻器的觸頭位于圖1中a點(diǎn)，此時(shí)電壓表示數(shù)為零．在木板上放置質(zhì)量為m的重物，滑動(dòng)變阻器的觸頭隨木板一起下移．由電壓表的示數(shù)U及其它給定條件，可計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k．

（1）寫(xiě)出m、U與k之間所滿(mǎn)足的關(guān)系式．________

（2）已知E = 1.50V，l =12.0cm，g=9.80m/s2．測(cè)量結(jié)果如下表：

m（kg）

1.00

1.50

3.00

4.50

6.00

7.50

U（V）

0.108

0.154

0.290

0.446

0.608

0.740

①在圖2中給出的坐標(biāo)紙上利用表中數(shù)據(jù)描出m－U直線(xiàn)．______

②m－U直線(xiàn)的斜率為______________kg/V．

③彈簧的勁度系數(shù)k=______________N/m．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】1820年4月的一天，丹麥科學(xué)家?jiàn)W斯特在講演時(shí)，無(wú)意中讓通電導(dǎo)線(xiàn)靠近小磁針，突然發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn).關(guān)于如圖所示的奧斯特實(shí)驗(yàn)，下列操作中一定能夠觀(guān)察到小磁針偏轉(zhuǎn)的是（ ）

A.通電導(dǎo)線(xiàn)AB東西放置，小磁針?lè)旁趯?dǎo)線(xiàn)正下方，閉合開(kāi)關(guān)

B.通電導(dǎo)線(xiàn)AB南北放置，小磁針?lè)旁趯?dǎo)線(xiàn)正下方，閉合開(kāi)關(guān)

C.通電導(dǎo)線(xiàn)AB東西放置，小磁針?lè)旁趯?dǎo)線(xiàn)正下方，改變電流方向

D.通電導(dǎo)線(xiàn)AB南北放置，小磁針?lè)旁?/span>AB的延長(zhǎng)線(xiàn)上，改變電流大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m，底端連接電阻R=2Ω，導(dǎo)軌平面傾斜角θ=30°,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5Ω的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上，金屬棒通過(guò)絕緣細(xì)線(xiàn)在電動(dòng)機(jī)牽引下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1=2s通過(guò)距離x=1.5m，速度達(dá)到最大，這個(gè)過(guò)程中電壓表示數(shù)U0=8.0V，電流表實(shí)數(shù)I0=0.6A，示數(shù)穩(wěn)定，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，細(xì)線(xiàn)始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻r0=0.5Ω，g=10m/s2.．求：

（1）細(xì)線(xiàn)對(duì)金屬棒拉力的功率P多大？

（2）從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的t1=2s時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR是多大？

（3）用外力F代替電動(dòng)機(jī)沿細(xì)線(xiàn)方向拉金屬棒MN，使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m．若磁場(chǎng)按照右圖規(guī)律變化，外力F隨著時(shí)間t的變化關(guān)系式？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，N=50匝的矩形線(xiàn)圈,邊長(zhǎng) ，邊長(zhǎng) ，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線(xiàn)圈繞垂直于磁感線(xiàn)且通過(guò)線(xiàn)圈中線(xiàn)的 軸以的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈電阻，外電路電阻，時(shí)線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行，邊正轉(zhuǎn)處紙外、邊轉(zhuǎn)入紙里，求：

（1）時(shí)感應(yīng)電流的方向；

（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（3）線(xiàn)圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功；

（4）從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò) 的過(guò)程中流過(guò)電阻R的電荷量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電粒子由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后，射入水平放置，電勢(shì)差為U2的兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電粒子沿平行于兩板水平方向從兩板正中間射入，穿過(guò)兩板后又垂直于磁場(chǎng)方向射入邊界線(xiàn)豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)粒子射入磁場(chǎng)的位置為M、射出磁場(chǎng)的位置為N，MN兩點(diǎn)間的距離為d，（不計(jì)重力，不考慮邊緣效應(yīng)）（ ）

A.比荷不同的粒子射入磁場(chǎng)的位置M不同

B.MN兩點(diǎn)間的距離

C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡與U1和粒子的比荷有關(guān)，與U2無(wú)關(guān)

D.粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的比荷及加速電壓U1和偏轉(zhuǎn)電壓U2有關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置米驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

(1)實(shí)驗(yàn)前調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平。

(2)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=____cm， 實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間.則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為___(用測(cè)量的物理量符號(hào)表示)。在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離x和___ (文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示)。

(3)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較_______和__________在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等(用測(cè)量的物理量符號(hào)表示)，從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

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