如圖所示，輕繩繞過(guò)輕滑輪連接著邊長(zhǎng)為L的正方形導(dǎo)線框A1和物塊A2，線框A1的電阻為R，質(zhì)量為M，物塊A2的質(zhì)量為m（M>m），兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I、II的高度也為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向水平與線框平面垂直。線框ab邊距磁場(chǎng)邊界高度為h。開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止釋放，ab邊剛穿過(guò)兩磁場(chǎng)的分界線CC／進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)線框做勻速運(yùn)動(dòng)。求：
（1）ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)線框A1的速度v1；
（2）ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)II后線框A1其重力的功率P；
（3）從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)II到ab邊剛穿出磁場(chǎng)II的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

（1）

（2）

（3）
（1）由機(jī)械守恒：          ①       2分
解得：                                ②     1分
（2）設(shè)線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)速度為，則線框中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：      
                                               ③      1分
線框中的電流                               ④     1分
線框受到的安培力                      ⑤     2分
設(shè)繩對(duì)A1、A2的拉力大小為T則：
對(duì)A1：T+F=Mg                                             ⑥     1分
對(duì)A2：T="mg "                                                ⑦     1分
聯(lián)立⑤⑥⑦解得：                           ⑧     2分
                                 ⑨     2分
（3）從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)II到ab邊剛穿出磁場(chǎng)II的此過(guò)程中線框一直做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒得：                                   ⑩    2分
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：問(wèn)答題

如題25圖，離子源A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場(chǎng)加速后勻速通過(guò)準(zhǔn)直管，垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后通過(guò)極板HM上的小孔S離開(kāi)電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知HO＝d，HS＝2d，＝90°。（忽略粒子所受重力）
（1）求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的大小以及HM與MN的夾角φ；
（2）求質(zhì)量為m的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點(diǎn)S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處。求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質(zhì)量范圍。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題


（1）當(dāng)線圈的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，它可能做什么運(yùn)動(dòng)，并分析各種運(yùn)動(dòng)下h的條件．
（2）設(shè)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)都作減速運(yùn)動(dòng)，且加速度大小相等。求線框經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。
（3）設(shè)線圈剛好以勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此時(shí)線圈中的電流為I0，且線圈的邊長(zhǎng)L=h磁場(chǎng)的寬度H=2h。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中定性畫(huà)出線圈進(jìn)入磁場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈中的電流i隨下落高度x變化的圖象。（不需要計(jì)算過(guò)程，按圖象評(píng)分，設(shè)電流沿abcda如方向?yàn)檎较�，x以磁場(chǎng)上邊界為起點(diǎn)。）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示直角坐標(biāo)系Oxy，在y>0的空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由O點(diǎn)射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響。圖中曲線表示帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域邊界，其中邊界與y軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)為（0，a），邊界與x軸交點(diǎn)為Q。求：

（1）試判斷粒子帶正電荷還是負(fù)電荷？
（2）粒子所帶的電荷量。
（3）Q點(diǎn)的坐標(biāo)。
 

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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，真空中兩平行金屬板A、B長(zhǎng)L1=0.10m，間距d=/30m，兩極板接在電壓UAB=200sinl00πt（V）的交流電源上，與AB板相距L2=0.20m的PS右側(cè)區(qū)間有一個(gè)范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=×l0-2T。一束帶正電的粒子以Vo=×105m/s的速度沿著A,B兩極板的中央飛入電場(chǎng)，粒子的比荷q/m=1×l08C/kg，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。問(wèn)：
（1）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，帶電粒子經(jīng)過(guò)平行金屬板期間，加在兩板間的電壓幾乎不變；
（2）在t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子，飛離磁場(chǎng)時(shí)離O點(diǎn)的距離；
（3）何時(shí)進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,從進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間最長(zhǎng)?并計(jì)算最長(zhǎng)時(shí)間。

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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，在xoy平面內(nèi)有很多質(zhì)量為m、電量為e的電子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O不斷以相同的速率V0沿不同方向平行xoy平面射入第I象限。現(xiàn)加一垂直xoy平面向里、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要求這些入射電子穿過(guò)磁場(chǎng)都能平行于x軸且沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)。求符合條件的磁場(chǎng)的最小面積。（不考慮電子之間的相互作用）

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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，在空間中存在垂直紙面向外，寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子自下邊界的P點(diǎn)處以速度v沿與下邊界成θ=30°角的方向垂直射入磁場(chǎng)，恰能垂直于上邊界射出，不計(jì)粒子重力，題中d、m、q、v均為已知量．則
（1）粒子帶何種電荷？
（2）磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？

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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，MN為兩平行金屬板，O、O為兩金屬板中心處正對(duì)的兩個(gè)小孔，N板的右側(cè)空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B且方向相反的兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，圖中N板與虛線CD、PQ為兩磁場(chǎng)邊界線，三條界線平行，兩磁場(chǎng)區(qū)域的寬度分別為d和3d，沿邊界線方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠大．在兩金屬板上加上大小可調(diào)節(jié)的直流電壓，質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子（重力不計(jì)）；從O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)MN板間的電場(chǎng)加速后，從O'沿垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，若粒子能穿過(guò)CD界并進(jìn)入CD右側(cè)磁場(chǎng)但不能穿過(guò)PQ界，最終打到N板而結(jié)束運(yùn)動(dòng)，試求：
（1）粒子要能穿過(guò)CD界并進(jìn)入CD右側(cè)磁場(chǎng)，MN板間的電壓至少要大于多少；
（2）粒子不穿過(guò)PQ界，粒子從O射入磁場(chǎng)所允許的最大速率；
（3）最大速率射入磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，一帶電粒子質(zhì)量為m，電量為q（不計(jì)重力），以某一速度垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與原來(lái)入射方向的夾角為30°。求：
（1）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大�。�
（2）帶電粒子穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間為多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案