（20分）
一種電磁緩沖裝置，能夠產(chǎn)生連續(xù)變化的電磁斥力，有效緩沖車(chē)輛間的速度差，避免車(chē)輛間發(fā)生碰撞和追尾事故。下圖虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖，在緩沖車(chē)的底部還安裝有電磁鐵(圖中未畫(huà)出)，能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在緩沖車(chē)的PQ、MN導(dǎo)軌內(nèi)有一個(gè)由高強(qiáng)度材料制成的緩沖滑塊K，滑塊K可以在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)。在滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，匝數(shù)為n，ab的連線長(zhǎng)為L(zhǎng)，緩沖車(chē)在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)。
（1）如果緩沖車(chē)以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下，求緩沖車(chē)廂速度減半時(shí)滑塊K上線圈內(nèi)的感應(yīng)電流大小和方向；
（2）如果緩沖車(chē)以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下，求緩沖車(chē)廂從碰撞到停下過(guò)程中通過(guò)的位移（設(shè)緩沖車(chē)廂與滑塊K始終不相撞)；
（3）設(shè)緩沖車(chē)廂質(zhì)量為m1 ，滑塊K質(zhì)量為m2，如果緩沖車(chē)以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)．在它前進(jìn)的方向上有一個(gè)質(zhì)量為m3的靜止物體C，滑塊K與物體C相撞后粘在一起。碰撞時(shí)間極短。設(shè)m1 = m2 = m3 = m， cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)之前，緩沖車(chē)（包括滑塊K)與物體C達(dá)到相同的速度，求相互作用的整個(gè)過(guò)程中線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱。(物體C與水平面間摩擦不計(jì)）
（1）
（2）
（3）
（1）由右手定則判斷出感應(yīng)電流的方卻是abcda（或逆時(shí)針）
緩沖車(chē)以速度v0/2碰撞障礙物后滑塊K靜止，滑塊相對(duì)磁場(chǎng)的速度大小為v0/2
線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
線圈中感應(yīng)電流
（2）設(shè)此過(guò)程中緩沖車(chē)通過(guò)位移為d，經(jīng)過(guò)時(shí)間為t，線圈通過(guò)的平均電流為i，平均電動(dòng)勢(shì)為E，對(duì)緩沖車(chē)廂由動(dòng)量定理

對(duì)線圈由閉合電路歐姆定律


（3）設(shè)K、C碰撞后共同運(yùn)動(dòng)的速度為v1，由動(dòng)量守恒定律

設(shè)緩沖車(chē)與物體C共同運(yùn)動(dòng)的速度為v2
由動(dòng)量守恒定律 
設(shè)線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱為Q，依據(jù)能量守恒

解得
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在一根軟棒上繞有兩組線圈M、N，線圈M與電阻R相連，線圈N上接有電源和電鍵S，則下列有關(guān)判斷正確的是：
A．閉合電鍵S的瞬時(shí)，有感應(yīng)電流通過(guò)電阻R，主向?yàn)閍→b
B．閉合電鍵S的瞬時(shí)，有感應(yīng)電流通過(guò)電阻R，方向?yàn)閎→a
C．閉合電鍵S后，一直有感應(yīng)電流通過(guò)電阻R
D．?dāng)嚅_(kāi)電鍵S的瞬時(shí)，兩線圈中均無(wú)電流通過(guò)

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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，空間內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線MN的右側(cè)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小顆粒自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，剛好沿直線運(yùn)動(dòng)至光滑絕緣的水平面C點(diǎn)，與水平面碰撞的瞬間小顆粒的豎直分速度立即減為零，而水平分速度不變，小顆粒運(yùn)動(dòng)至D處剛好離開(kāi)水平面，然后沿圖示曲線DP軌跡運(yùn)動(dòng)，AC與水平面夾角α＝30°，重力加速度為g，求：
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；
(2)AD之間的水平距離d；
(3)已知小顆粒在軌跡DP上某處的最大速度為vm，該處軌跡的曲率半徑是距水平面高度的k倍，則該處的高度為多大？

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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，兩根相距L=1.0m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定放置，導(dǎo)軌距水平地面H=0.8m，導(dǎo)軌的左端通過(guò)電鍵連接一電動(dòng)勢(shì)E=4.0V、內(nèi)阻r=1.0Ω的電源，在距導(dǎo)軌上橫跨一質(zhì)量為m=0.5kg、有效電阻為R=1.0Ω的金屬棒，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。將電鍵接通后，金屬棒在磁場(chǎng)力的作用下沿導(dǎo)軌向右滑動(dòng)，最終滑離導(dǎo)軌．
求：（1）金屬棒在滑動(dòng)過(guò)程中的最大加速度及離開(kāi)導(dǎo)軌后有可能達(dá)到的最大水平射程；
（2）若金屬棒離開(kāi)導(dǎo)軌后的實(shí)際水平射程僅為0.8m，則從閉合電鍵到金屬棒離開(kāi)導(dǎo)軌在金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

在某平面上有一半徑為R的圓形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)外均有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓外磁場(chǎng)范圍足夠大，已知兩部分磁場(chǎng)方向相反且磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B，方向如圖所示�，F(xiàn)在圓形區(qū)域的邊界上的A點(diǎn)有一個(gè)電量為，質(zhì)量為的帶電粒子以沿半徑且垂直于磁場(chǎng)方向向圓外的速度經(jīng)過(guò)該圓形邊界，已知該粒子只受到磁場(chǎng)對(duì)它的作用力。
  
小題1:若粒子在其與圓心O連線旋轉(zhuǎn)一周時(shí)恰好能回到A點(diǎn)，試救濟(jì) 粒子運(yùn)動(dòng)速度V的可能值。
小題2:在粒子恰能回到A點(diǎn)的情況下，求該粒子回到A點(diǎn)所需的最短時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖8-2-15所示，一個(gè)理想邊界為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)寬度為d，方向垂直紙面向里.一電子從O點(diǎn)沿紙面垂直PQ以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng).若電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為2d.O′在MN上，且OO′與MN垂直.下列判斷正確的是（　　）

圖8-2-15
A．電子將向右偏轉(zhuǎn)
B．電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為d
C．電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為
D．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，有一電子束從點(diǎn)a處以一定的水平速度飛向豎直放置的熒光屏，將垂直擊中熒光屏上的點(diǎn)b，已知電子的質(zhì)量為m，電量為q.
（1）若在電子束運(yùn)行途中加一半徑為R的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，圓心O在點(diǎn)a、b連線上，點(diǎn)O距熒光屏距離為L(zhǎng)，為使電子束仍擊中熒光屏上的點(diǎn)b，可加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，指出此勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和范圍，并求出電子束的速度．
（2）現(xiàn)撤去電場(chǎng)，電子束以原速度沿原來(lái)方向從a點(diǎn)發(fā)射，運(yùn)動(dòng)方向在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后擊中熒光屏上的點(diǎn)c．求b、c間的距離.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

湯姆遜用來(lái)測(cè)定電子的比荷實(shí)驗(yàn)裝置如下：真空管內(nèi)的陰極C發(fā)出電子，（不計(jì)初速，重力和電子間相互作用）, 經(jīng)過(guò)A、B間的電場(chǎng)加速后，穿過(guò)A、B的中心小孔沿中心軸O/O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的平行極板D和E間的區(qū)域，當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O＇點(diǎn)，形成一個(gè)亮點(diǎn)；若在D、E間加上方向向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子將向上偏轉(zhuǎn)；如果再利用通電線圈在D、E電場(chǎng)區(qū)加上一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，熒光斑恰好回到熒光屏中心。接著再去掉電場(chǎng)，電子向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角為φ。如圖所示，求（1）在圖中畫(huà)出磁場(chǎng)B的方向 （2）根據(jù)L、E、B和φ，推導(dǎo)電子的比荷的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

下面能從本質(zhì)上解釋磁場(chǎng)產(chǎn)生原因的話不正確的是：
A．磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)
B．電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)
C．運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)
D．永久磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)

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