如圖所示，空間存在垂直紙面向里的兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁場Ⅰ寬為L，兩磁場間的無場區(qū)域?yàn)棰�，寬也為L，磁場III寬度足夠大。區(qū)域中兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為l，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，兩導(dǎo)體棒ab、cd的質(zhì)量均為m，電阻均為r。ab棒靜止在磁場I中的左邊界處，cd棒靜止在磁場III中的左邊界處，對ab棒施加一個瞬時(shí)沖量，ab棒以速度開始向右運(yùn)動。

（1）求ab棒開始運(yùn)動時(shí)的加速度大小；

（2）若ab棒在區(qū)域I運(yùn)動過程中，cd棒獲得的最大速度為，求ab棒通過區(qū)域II的時(shí)間；

（3）若ab棒在尚未離開區(qū)域II之前，cd棒已停止運(yùn)動，求ab棒在區(qū)域II運(yùn)動的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

解：（1）設(shè)ab棒進(jìn)入磁場I區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E，電路中的電流為I，

      

       此時(shí)ab棒受到的安培力 

       根據(jù)牛頓第二定律 

    ab棒進(jìn)入磁場I區(qū)域時(shí)的加速度

（2）ab棒在磁場I區(qū)域運(yùn)動過程中，cd棒經(jīng)歷加速過程，兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)ab棒穿出磁場I時(shí)的速度為，此刻cd棒具有最大速度，有

   

    ab棒在區(qū)域II中做勻速直線運(yùn)動，通過區(qū)域II的時(shí)間

    解得 

（3）ab棒在區(qū)域II運(yùn)動過程中，cd棒克服安培力做功，最后減速為零。ab、cd棒中產(chǎn)生的焦耳熱共有Q，由能量轉(zhuǎn)化守恒定律可知，所以ab棒中產(chǎn)生的熱量：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

(20分)如圖，相距2L的．AB、CD兩邊界間的空間區(qū)域存在兩個方向相向的勻強(qiáng)電場，其中PT以上的電場方向豎直向下，下面的電場方向豎直向上．PQ上連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子，依次以相同水平初速垂直射人PT下方電場中，且有PQ=L．若從Q點(diǎn)射入的粒子恰從M點(diǎn)水平射出，滿足，其軌跡如圖．不

計(jì)粒子重力及它們間的相互作用．

　 (1)求PT上、下電場強(qiáng)度與的大小

　 (2)在PQ間還有許多水平射入電場的粒子通過電場后也能從CD邊水平射出，求這些入射點(diǎn)到P點(diǎn)的距離應(yīng)滿足的條件

　 (3)若從M點(diǎn)射出的粒子恰從中點(diǎn)S孔垂直射入邊長是截面為正方形的容器中，

容器中存在圖中所示的勻強(qiáng)磁場，已知粒子運(yùn)動半徑小于．為使粒子與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出，粒子與絕緣壁碰撞時(shí)無能量和電量損失，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條件　　

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科目：高中物理 來源：0103 模擬題 題型：不定項(xiàng)選擇

地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知磁場方向垂直紙面向里，一個帶電油滴能沿一條與豎直方向成α角的直線MN運(yùn)動（MN在垂苴于磁場方向的平面內(nèi)），如圖所示。則以下判斷中正確的是
[     ]
A．如果油滴帶正電，它是從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)
B．如果油滴帶正電，它是從N點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)
C．如果電場方向水平向左，油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)
D．如果電場方向水平向右，油滴是從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)

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