如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3 的定值電阻．在水平虛線(xiàn)、間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域的高度為．導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻；導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻．它們分別從圖中、處同時(shí)由靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)剛穿出磁場(chǎng)時(shí)正好進(jìn)入磁場(chǎng)．設(shè)重力加速度為g="10" m／s2．（不計(jì)、之間的作用，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中、棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好）

求：（1）在整個(gè)過(guò)程中、兩棒克服安培力分別做的功；
（2）進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與進(jìn)入磁場(chǎng)的速度之比：
（3）分別求出點(diǎn)和點(diǎn)距虛線(xiàn)的高度．
（1）0.5J（2）（3）0.75 m
本題中確定切割磁感線(xiàn)的那一部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，根據(jù)題目中交代的運(yùn)動(dòng)情況寫(xiě)出牛頓第二定律的公式進(jìn)行求解
（1）因a、b在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)，其安培力等于各自的重力，由功的公式得
 J
J
（2）b在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為vb，總電阻R1="7.5" Ω
b中的電流Ib=                 ①                         
                     ②                     
同理，a棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度為va，總電阻R2="5" Ω：
                     ③     
由以上各式得            ④                 
（3）                         ⑤                     
                           ⑥             
                         ⑦
                            ⑧                 
由④⑤⑥⑦⑧得 m="1.33" m                 
 m="0.75" m                                           
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：單選題

不計(jì)重力的負(fù)粒子能夠在圖所示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速直線(xiàn)穿過(guò)．設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)的兩極板間電壓為U，距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子電荷量為q，進(jìn)入速度為v，以下說(shuō)法正確的是
(　　)
A．若同時(shí)增大U和B，其他條件不變，則粒子一定能夠直線(xiàn)穿過(guò)
B．若同時(shí)減小d和增大v，其他條件不變，則粒子可能直線(xiàn)穿過(guò)
C．若粒子向下偏能夠飛出極板間，則粒子動(dòng)能一定減小
D．若粒子向下偏能夠飛出極板間，則粒子的動(dòng)能有可能不變

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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，在正交坐標(biāo)系的空間中，同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與平面平行，且與x軸的夾角為60°。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電質(zhì)點(diǎn)從y軸上的點(diǎn)沿平行于z軸方向以速度射入場(chǎng)區(qū)，重力加速度為g。
（1）若B的大小不變，要使質(zhì)點(diǎn)恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及方向；
（2）若B的大小可以改變，要使質(zhì)點(diǎn)沿方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的最小值及方向；
（3）撤去磁場(chǎng)，而電場(chǎng)強(qiáng)度E仍為第（2）問(wèn)所求的情況, 當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)射入，求它運(yùn)動(dòng)到平面時(shí)的位置坐標(biāo)。

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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，質(zhì)量為、電荷量為的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）通過(guò)長(zhǎng)為的細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為中心在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，在第2、3象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 (式中為重力加速度) 。

（1）把細(xì)線(xiàn)拉直，使小球在第4象限與x正方向成角處由靜止釋放，要使小球能沿原路返回至出發(fā)點(diǎn)，的最小值為多少？
（2）把細(xì)線(xiàn)拉直，使小球從處以初速度豎直向下拋出，要使小球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則的最小值為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩金屬板間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一帶正電的小球垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向從O點(diǎn)以速度v0飛入此區(qū)域，恰好能沿直線(xiàn)從P點(diǎn)飛出此區(qū)域．如果只將電場(chǎng)方向改為豎直向上，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1，經(jīng)時(shí)間t1從板間的右端a點(diǎn)飛出，a與P間的距離為y1；如果同時(shí)撤去電場(chǎng)和磁場(chǎng)，小球加速度大小為a2，經(jīng)時(shí)間t2從板間的右端b點(diǎn)以速度v飛出，b與P間的距離為y2．a(chǎn)、b兩點(diǎn)在圖中未標(biāo)出，則
A．v0< vB．a(chǎn)1<a2
C．y1>y2D．t1<t2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系O-xyz中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在（0，0，h）處固定一電量為+q（q>0）的點(diǎn)電荷，在xOy平面內(nèi)有一質(zhì)量為m(m未知),電量為-q的微粒繞原點(diǎn)O沿圖示方向作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若微粒的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流，求：

（1）若已知+q與-q的連線(xiàn)與z軸的夾角θ和靜電力常量k,則此微粒所受的庫(kù)侖力多大
（2）此微粒作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω；
（3）等效環(huán)形電流的電流強(qiáng)度I（已知重力加速度為g）。

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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，真空中有一以（r，0）為圓心、半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.磁場(chǎng)的上方有兩等大的平行金屬板MN，兩板間距離為2r.從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi).當(dāng)質(zhì)子進(jìn)入兩板間時(shí)兩板間可立即加上如圖所示的電壓，且電壓從t=0開(kāi)始變化,電壓的最大值為,已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，不計(jì)重力,求：
（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小;
（2）若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，到達(dá)M板所需的時(shí)間為多少?
（3）若質(zhì)子沿與x軸正方向成某一角度θ的速度射入磁場(chǎng)時(shí)，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后能夠平行于金屬板進(jìn)入兩板間，求θ的范圍以及質(zhì)子打到M板時(shí)距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離。

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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，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板及其左側(cè)邊緣連線(xiàn)均與磁場(chǎng)邊界剛好相切。一質(zhì)子（不計(jì)重力）沿兩板間中心線(xiàn)O1O2從左側(cè)O1點(diǎn)以某一速度射入，沿直線(xiàn)通過(guò)圓形磁場(chǎng)區(qū)域，然后恰好從極板邊緣飛出，在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0。若僅撤去磁場(chǎng)，質(zhì)子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入，經(jīng)時(shí)間打到極板上。

⑴求兩極板間電壓U；
⑵求質(zhì)子從極板間飛出時(shí)的速度大��；
⑶若兩極板不帶電，保持磁場(chǎng)不變，質(zhì)子仍沿中心線(xiàn)O1 O2從O1點(diǎn)射入，欲使質(zhì)子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿(mǎn)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

在如圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直。一帶電粒子(重力不計(jì)) 從左端以速度v沿虛線(xiàn)射入后做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則該粒子
A．一定帶正電
B．速度
C．若速度，粒子一定不能從板間射出
D．若此粒子從右端沿虛線(xiàn)方向進(jìn)入，仍做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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