2．如圖所示，面積正對(duì)且上下放置的平行板a、b，通過(guò)導(dǎo)線與足夠長(zhǎng)的平行金屬光滑導(dǎo)軌e、f及定值電阻連接．金屬棒MN緊貼且垂直e、f，在外力作用下可沿導(dǎo)軌e、f左右勻速運(yùn)動(dòng)，已知a與b、e與f相距均為d；勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里；定值電阻R=R0、金屬棒電阻r=0.5R0，其余電阻不計(jì)．要使以質(zhì)量不計(jì)的帶電粒子，在a、b間以速度v0水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（1）判斷金屬棒MN的運(yùn)動(dòng)方向；
（2）求金屬棒MN運(yùn)動(dòng)速度的大小．

分析 （1）若粒子帶正電根據(jù)左手定則可判洛倫茲力向上，電場(chǎng)力向下，所以Ua＞Ub，根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)；若粒子帶負(fù)電，洛倫茲力向下，電場(chǎng)力向上，所以Ua＞Ub，根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)；所以導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)；
（2）對(duì)帶電粒子根據(jù)平衡列方程求解電勢(shì)差，根據(jù)閉合電路歐姆定律和E=Blv列式即可求解．

解答 解：（1）若粒子帶正電根據(jù)左手定則可判洛倫茲力向上，電場(chǎng)力向下，所以Ua＞Ub，根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)；
若粒子帶負(fù)電，洛倫茲力向下，則電場(chǎng)力向上，所以Ua＞Ub，根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)；綜上所述導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)；
（2）對(duì)帶電粒子根據(jù)平衡得：$\frac{{U}_{ab}}kmwyqpjq=Bq{v}_{0}$…①
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：$I=\frac{E}{R+r}=\frac{Bdv}{R+0.5R}$…②
Uab=IR…③
①②③聯(lián)立得：v=1.5v0
答：（1）金屬棒MN向右運(yùn)動(dòng)；
（2）求金屬棒MN運(yùn)動(dòng)速度的大小為1.5v0．

點(diǎn)評(píng) 本題考察共點(diǎn)力平衡和歐姆定律，關(guān)鍵是通過(guò)速度選擇器找到聯(lián)系的橋梁----路端電壓等于電容器兩端的電壓．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1=-13.6eV，激發(fā)態(tài)能量En=$\frac{E_1}{{n_{\;}^2}}$，其中n=2，3…．氫原子從第三激發(fā)態(tài)（n=4）向基態(tài)躍遷所發(fā)出的所有光子中，光子的能量靛大值為12.75 eV；上述所有光子中，照射到銣金屬表面，逸出的光電子中最大初動(dòng)能的最小值為0.42eV，（銣的逸出功形w0=2.13eV）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．在地磁場(chǎng)作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．當(dāng)通過(guò)該導(dǎo)線電流為I時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了30°，問(wèn)當(dāng)發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了45°，通過(guò)該導(dǎo)線電流為（已知直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與通過(guò)直導(dǎo)線的電流成正比）（　�。�
A．2IB．3IC．$\sqrt{3}$ID．無(wú)法確定

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為-q的微粒以速度v與水平面成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是（　　）
A．該微粒的重力勢(shì)能不斷增加
B．該微粒的電勢(shì)能不斷減小
C．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=$\frac{mg}{q}$
D．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=$\frac{\sqrt{2}mg}{qv}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．足夠長(zhǎng)平行的金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為d，有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，相同的金屬棒P和Q（質(zhì)量為m，長(zhǎng)也為d，電阻為R）垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，若作用一水平恒力于P棒，方向如圖（與導(dǎo)軌平行、與棒垂直），PQ運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后均做勻速運(yùn)動(dòng)．
（1）求恒力F的大�。�
（2）若Q做勻速運(yùn)動(dòng)的速度是v，求恒力F的功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P、Q的平衡位置分別位于x=0.20m和x=0.06m處，若波的傳播速度為2.0m/s，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)Q和P的位移方向和速度方向都是總相反的
B．再經(jīng)過(guò)△t=0.40s，質(zhì)點(diǎn)P向右移動(dòng)0.80m
C．再經(jīng)過(guò)△t=0.10s，在x軸上0～0.60m范圍內(nèi)的波形圖與t=0時(shí)刻的波形圖相同
D．再經(jīng)過(guò)△t=0.40s，質(zhì)點(diǎn)P正通過(guò)自己的平衡位置，且P點(diǎn)通過(guò)的路程為0.40m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．一小型發(fā)電站通過(guò)理想升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電站的輸出功率為400kW．變壓器的輸出功率輸出電壓為220V．若在兩個(gè)變壓器間的輸電線上損失的功率為輸送功率的5%，輸電導(dǎo)線的總電阻為32Ω，其余電阻不計(jì)，試求：
（1）通過(guò)升壓變壓器副線圈的電流；
（2）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

16．假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G．則（　�。�
A．地球半徑R=$\frac{（{g}_{0}-g）{T}^{2}}{4{π}^{2}}$B．地球半徑R=$\frac{（g-{g}_{0}）{T}^{2}}{4{π}^{2}}$
C．地球質(zhì)量M=$\frac{{g}_{0}（{g}_{0}-g）^{2}{T}^{4}}{16{π}^{4}G}$D．地球質(zhì)量M=$\frac{g（g-{g}_{0}）^{2}{T}^{4}}{16{π}^{4}G}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，一定不受外力作用
B．當(dāng)物體的速度等于零時(shí)，物體一定不受外力作用
C．當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時(shí)，物體一定受到了外力作用
D．當(dāng)物體受到的合外力為零時(shí)，物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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