（20分）如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)）。導(dǎo)軌OAC的形狀滿足（單位：m）。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動(dòng)過程中通過金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系。
（1）0.3N
（2）1W
（3）

（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，F外=F安（2分）
E=BLv（1分）
I=E/R總（1分）
Lmax=2sin90°=2m（1分）
R總=8/3Ω（1分）
故Fmax="0.3N" （2分）
（2）P1=E2/R1=1W（5分）
（3）金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間的長度隨時(shí)間變化
且x=vt，E=BLv
故       （ t∈（0，0.6））（7分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

帶電粒子的質(zhì)量,電荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場同時(shí)又垂直于磁場邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感強(qiáng)度為B=0.17T.磁場的寬度為L=10cm.求:(不計(jì)重力)

(1)帶電粒子離開磁場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角多大?
(2)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
(3)帶電粒子在離開磁場時(shí)偏離入射方向的距離d多大?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場．不計(jì)重力的影響．由這些條件可知                  
A．不能確定粒子通過y軸時(shí)的位置
B．不能確定粒子速度的大小
C．不能確定粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間
D．以上三個(gè)判斷都不對(duì)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場中，MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓，電壓變化周期T=0.1s，兩板間電場可看做均勻的，且兩板外無電場. 緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，分界線為CD，AB為熒光屏. 金屬板間距為d，長度為l，磁場B的寬度為d. 已知：，帶正電的粒子的比荷為q/m=108C/kg，重力忽略不計(jì). 試求：

（1）帶電粒子進(jìn)入磁場做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑；
（2）帶電粒子射出電場時(shí)的最大速度；
（3）帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）用磁聚焦法測比荷的裝置如圖所示．在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A．在A、K之間加上電壓U后，不斷地有電子從陰極K由靜止加速到達(dá)陽極A，并從小孔射出．接著電子進(jìn)入平行板電容器C，電容器兩極板間加有不大的交變電場，使不同時(shí)刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)；電容器C和熒光屏S之間加一水平向右的均勻磁場，電容器和熒光屏間的距離為L，電子經(jīng)過磁場后打在熒光屏上，將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始緩慢增大到為B時(shí)，熒光屏上的光點(diǎn)的銳度最大（這時(shí)熒光屏S上的亮斑最�。�
（1）若平行板電容器C的板長為，求電子經(jīng)過電容器和磁場區(qū)域的時(shí)間之比；
（2）用U、B、L表示出電子的比荷；
（3）在磁場區(qū)域再加一勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度的大小為，方向與磁場方向相反，若保持Ｕ、L和磁場方向不變，調(diào)節(jié)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，仍使電子在熒光屏上聚焦，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足的條件是什么？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1．0×102V／m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強(qiáng)電場中，在金屬板的正上方高度h=0．80m的C處有一粒子源，可在紙面內(nèi)向水平線以下的各個(gè)方向均勻放出帶電粒子，帶電粒子的初速度，質(zhì)量為，電荷量為，粒子最終落在金屬板上。若不計(jì)粒子重力，求：
（1）粒子源所在處C點(diǎn)的電勢；
（2）帶電粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能；
（3）若只將電場換為勻強(qiáng)磁場，磁場分布在半徑為力，圓心在C點(diǎn)的圓形區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0．5T，從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在xOy平面內(nèi)y>0的區(qū)域中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，在y<0的區(qū)域也存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，一帶正電的粒子從y軸上的P點(diǎn)垂直磁場入射，速度方向與y軸正向成45¡。粒子第一次進(jìn)入y<0的區(qū)域時(shí)速度方向與x軸正向成135¡，再次在y>0的區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡恰與y軸相切。已知OP的距離為，粒子的重力不計(jì)，求：
(1)y<0的區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�
(2)粒子第2n(n∈N＋)次通過x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離(本問只需寫出結(jié)果)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

勻強(qiáng)磁場僅存在于兩平行極板之間，磁感強(qiáng)度為B，各部分長度如圖．現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的電子(不計(jì)重力)，從左邊中點(diǎn)平行于板射入，欲使其打在極板上，求電子的速率應(yīng)該在什么范圍?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，A是一塊水平放置得鉛板的截面，其厚度為d。MM´和NN´是一重力可忽略不計(jì)，質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡。粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場方向垂直，并且粒子垂直穿過鉛板。軌跡MM´的半徑為r，軌跡NN´的半徑為R，且R > r。求：

（1）粒子穿過鉛板時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向（回答向上或向下）
（2）粒子帶何電荷。
（3）粒子穿過鉛板時(shí)所受的平均阻力。
 

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