【題目】如圖所示，間距為L的光滑M、N金屬軌道水平平行放置，ab是電阻為R0的金屬棒，可緊貼導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌右側(cè)連接水平放置的平行板電容器，板間距為d，板長也為L，導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻，其它電阻忽略不計(jì)。軌道處的磁場方向垂直軌道平面向下，電容器處的磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。當(dāng)ab以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一帶電量大小為q的顆粒以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板進(jìn)入電容器內(nèi)，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并剛好從C板右側(cè)邊緣離開。求：

(1)AC兩板間的電壓U；

(2)帶電顆粒的質(zhì)量m；

(3)帶電顆粒的速度大小v。

【答案】(1) （2） （3）

【解析】

棒ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)滑動(dòng)時(shí)切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv0，相當(dāng)于電源，AC間的電壓等于電阻R兩端的電壓，由串聯(lián)電路分壓規(guī)律求解；帶電粒子在AC間中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力與電場力平衡，列式求解質(zhì)量m，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫出軌跡，由幾何關(guān)系求出軌跡半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式求解粒子的速度大小。

（1）棒ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：
AC間的電壓即為電阻R的分壓，由分壓關(guān)系可得：
解得：
（2）帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力與電場力平衡有：
解得：
（3）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得：
粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何關(guān)系可得：
解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小型發(fā)電站為某村寨110戶家庭供電，輸電原理如圖所示，圖中的變壓器均為理想變壓器，其中降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4＝50：1，輸電線的總電阻R＝10Ω。某時(shí)段全村平均每戶用電的功率為200W，該時(shí)段降壓變壓器的輸出電壓為220V。則此時(shí)段(　　)

A. 發(fā)電機(jī)的輸出功率為22kW

B. 降壓變壓器的輸入電壓為11kV

C. 輸電線的電流為1100A

D. 輸電線上損失的功率約為8.26W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖線甲和圖線乙為兩分子之間的引力以及斥力隨兩分子之間距離的變化規(guī)律圖線，且兩圖線有一交點(diǎn)，假設(shè)分子間的平衡距離為r0。則下列說法正確的是________。（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．圖線甲為分子引力隨分子間距離變化的圖線

B．圖線乙為分子引力隨分子間距離變化的圖線

C．兩圖線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)約為r0

D．如果兩分子之間的距離增大，則分子間的斥力比引力減小得慢

E．如果兩分子之間的距離小于交點(diǎn)的橫坐標(biāo)時(shí)，分子力為斥力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】平行金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成θ角，間距為L，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒MN，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均為R，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒以速度v沿導(dǎo)軌勻速下滑，忽略感應(yīng)電流之間的作用。則( )

A. 導(dǎo)體棒兩端電壓為

B. 電阻R1消耗的熱功率為

C. t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量為

D. 導(dǎo)體棒所受重力與安培力的合力方向與豎直方向夾角小于θ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了 一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上_____。

A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

B．斜槽必須盡可能光滑

C．每次必須由靜止開始從同一位置釋放小球

D．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線

（2）有一個(gè)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線， 于是他在曲線上取水平距離△s相等的三點(diǎn) A、B、C，量得△s=0.2m。 又量出它們之間的豎直距離分別為 h1=0.1m，h2=0.2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得物體拋出時(shí)的初速度大小為_____m/s；物體經(jīng)過 B 點(diǎn)的速度大小為_____m/s。（g 取 10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1).一名同學(xué)用圖示裝置做“測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)” 的實(shí)驗(yàn)。以下是這位同學(xué)擬定的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)按合理的操作順序?qū)⒉襟E的序號(hào)寫在橫線上______________。

A.以彈簧長度l為橫坐標(biāo)，以鉤碼質(zhì)量m為縱坐標(biāo)，標(biāo)出各組數(shù)據(jù)（l，m)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來；

B.記下不掛鉤碼時(shí)，彈簧下端A處指針在刻度尺上的刻度l0；

C.將鐵架臺(tái)固定于桌子上，將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；

D.依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……鉤碼，待鉤碼靜止后，讀出彈簧下端指針指示的刻度記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；

E.由圖像找出m-l間的函數(shù)關(guān)系，進(jìn)一步寫出彈力與彈簧長度之間的關(guān)系式；求出彈簧的勁度系數(shù)。

（2）（多選）如果將指針分別固定在圖示A點(diǎn)上方的B處和A點(diǎn)下方的C處，作出鉤碼質(zhì)量m和指針刻度l的關(guān)系圖像，由圖像進(jìn)一步得出的彈簧的點(diǎn)勁度系數(shù)kB、kC。kB、kC與k相比，可能是_____。（請(qǐng)將正確答案的字母填在橫線處）

A. kB大于k B. kB等于k C. kC小于k D. kC等于k

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以為圓心的圓周上有六個(gè)等分點(diǎn)a、b、c、d、e、f。等量正、負(fù)點(diǎn)電荷分別放置在a、d兩處時(shí)，在圓心O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E�，F(xiàn)改變a處點(diǎn)電荷的位置，使O點(diǎn)的電場強(qiáng)度改變，下列敘述正確的是( )

A. 移至b處，O處的電場強(qiáng)度大小減半，方向沿od

B. 移至c處，O處的電場強(qiáng)度大小不變，方向沿oe

C. 移至f處，O處的電場強(qiáng)度大小不變，方向沿oe

D. 移至e處，O處的電場強(qiáng)度大小減半，方向沿oc

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要做“探究小車所受外力與加速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

（1）本實(shí)驗(yàn)中____________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，___________（填“需要”或“不需要”）鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

（2）該同學(xué)在研究小車運(yùn)動(dòng)時(shí)打出了一條紙帶，如圖2所示，在紙帶上，連續(xù)5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為，，，，，，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率f=50Hz，則打紙帶上第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度為________m/s，整個(gè)過程中小車的平均加速度為___________m/s2.（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在點(diǎn)電荷+Q電場中的一條電場線上取a、b兩點(diǎn)，oa=ob當(dāng)在a處放一電量q=1.5×10- 8c帶正電的檢驗(yàn)電荷時(shí)，受到的電場力為F=3×10- 6 N．設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零, a=10V, b=2V . 電子的電量為-1.6×10-19C.

(1)求b處的電場強(qiáng)度的大小、方向．

(2)若在b處放一個(gè)電子，它受到的電場力多大？方向怎樣？

(3) 將該電荷q 由a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場力做功是多少?若將電量q從a點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處,則電場力做功又為多少?

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