如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計，間距d＝0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強度B＝0.2T的勻強磁場中，兩金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放置，其電阻均為r＝0.1Ω,質(zhì)量均為m＝0.5kg，與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)固定棒ab，使cd在水平恒力F＝0.8N的作用下，由靜止開始做加速運動。求

（1）棒cd哪端電勢高？
（2）當(dāng)電壓表讀數(shù)為U＝0.2V時，棒cd的加速度多大？
（3）棒cd能達(dá)到的最大速度vm。

（1）c端電勢高 （2）1.2m/s2 （3）16m/s

解析試題分析：（1）由右手定則判知：c端電勢高。
（2）流過L2的電流  
L2所受的安培力  
對L2得：
所以L2的加速度：   a=1.2m/s2
（3）當(dāng)棒L2所受合力為零時，速度達(dá)到最大，根據(jù)平衡條件，有：

又 
解得：
考點：右手定則 安培力 牛頓第二定律 平衡條件

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列哪個說法是正確的

A．體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于平衡狀態(tài)
B．蹦床運動員在空中上升到最高點時處于靜止?fàn)顟B(tài)
C．舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)
D．游泳運動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

光滑絕緣水平面上有一個帶點質(zhì)點正在以速度向右運動。如果加一個豎直向下的勻強磁場，經(jīng)過一段時間后，該質(zhì)點的速度第一次變?yōu)榕c初始時刻的速度大小相等、方向相反；如果不加勻強磁場而改為加一個沿水平方向的勻強電場，經(jīng)過相同的一段時間后，該質(zhì)點的速度也第一次變?yōu)榕c初始時刻的速度大小相等、方向相反，則所加的勻強磁場的磁感應(yīng)強度和所加的勻強電場的電場強度的比值為

A． B．
C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，在x軸上方有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向里，大小為B，x軸下方有一勻強電場，電場強度的大小為E，方向與y軸的夾角θ為45°且斜向上方�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的正離子，以速度v0由y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場，該離子在磁場中運動一段時間后從x軸上的C點進(jìn)入電場區(qū)域，該離子經(jīng)C點時的速度方向與x軸夾角為45°。不計離子的重力，設(shè)磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大。求：

⑴C點的坐標(biāo)；
⑵離子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間；
⑶離子第四次穿越x軸時速度的大小及速度方向與電場方向的夾角。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（17分）如圖甲所示，兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時間t變化的電壓U，兩板間電場可看作均勻的，且兩板外無電場，板長L="0.2" m，板間距離d="0.2" m。在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個粒子速度v0=105 m/s，比荷q/m=108 C/kg，重力忽略不計，在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的．

（1）試求帶電粒子射出電場時的最大速度;
（2）證明：在任意時刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時在MN上的入射點和在MN上出射點的距離為定值，寫出該距離的表達(dá)式;
（3）從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場運動一段時間后又射出磁場，求粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直平面內(nèi)，管口B、C的連線是水平直徑．現(xiàn)有一帶正電的小球(可視為質(zhì)點)從B點正上方的A點自由下落，A、B兩點間距離為4R．從小球進(jìn)入管口開始，整個空間中突然加上一個勻強電場，電場力在豎直向上的分力大小與重力大小相等，結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后，其運動軌跡經(jīng)過A點．設(shè)小球運動過程中帶電量沒有改變，重力加速度為g，求：

(1)小球到達(dá)B點的速度大��；
(2)小球受到的電場力的大小；
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，X軸上方有一個圓形有界勻強磁場（圖中未畫出），x軸下方分布有斜向左上與Y軸方向夾角θ=45°的勻強電場；在x軸上放置有一擋板，長0.16m,板的中心與O點重合。今有一帶正電粒子從y軸上某點P以初速度v0=40m/s與y軸負(fù)向成45°角射入第一象限，經(jīng)過圓形有界磁場時恰好偏轉(zhuǎn)90°，并從A點進(jìn)入下方電場，如圖所示。已知A點坐標(biāo)（0.4m，0），勻強磁場垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小B=T，粒子的荷質(zhì)比C/kg，不計粒子的重力。問：

（1）帶電粒子在圓形磁場中運動時，軌跡半徑多大？
（2）圓形磁場區(qū)域的最小面積為多少？
（3）為使粒子出電場時不打在擋板上，電場強度應(yīng)滿足什么要求？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，坐標(biāo)平面的第I象限內(nèi)存在大小為E、方向水平向左的勻強電場，足夠長的擋板MN垂直x軸放置且距離點O為d．第Ⅱ象 限內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強磁場．磁感應(yīng)強 度為B。一質(zhì)量為m，帶電量為－q的粒子（重力忽略不計）若自距原點O為L的A點以一定的 速度垂直x軸進(jìn)入磁場，則粒子恰好到達(dá)O點而不進(jìn)入電場�，F(xiàn)該粒子仍從A點進(jìn)入磁場但初速 度大小為原來的4倍為使粒子進(jìn)人電場后能垂直到達(dá)擋板MN上，求

（1）粒子第一次從A點進(jìn)入磁場時，速度的大�。�
（2）粒子第二次從A點進(jìn)入磁場時，速度方向與x軸正向間的夾角大小
（3）粒子打到擋板上時的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖(a)所示，有兩級光滑的絕緣平臺，高一級平臺距離絕緣板的中心Ｏ的高度為h，低一級平臺高度是高一級平臺高度的一半．絕緣板放在水平地面上，板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，一輕質(zhì)彈簧一端連接在絕緣板的中心，另一端固定在墻面上。邊界ＧＨ左邊存在著正交的勻強電場和變化的磁場，電場強度為Ｅ，磁感應(yīng)強度變化情況如圖(b)所示，磁感應(yīng)強度大小均為Ｂ．有一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從高一級平臺左邊緣以一定初速滑過平臺后在t=0時刻垂直于邊界ＧＨ進(jìn)入復(fù)合場中，設(shè)小球剛進(jìn)入復(fù)合場時磁場方向向外且為正值．小球做圓周運動至Ｏ點處恰好與絕緣板發(fā)生彈性碰撞，碰撞后小球立即垂直于邊界ＧＨ返回并滑上低一級平臺，絕緣板從C開始向右壓縮彈簧的最大距離為Ｓ到達(dá)D，求：

⑴ 磁場變化的周期Ｔ；
⑵ 小球從高一級平臺左邊緣滑出的初速度v；
⑶ 絕緣板的質(zhì)量Ｍ；
⑷ 絕緣板壓縮彈簧具有的彈性勢能ＥP．

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