(18分)
如圖甲,電阻不計的軌道MON與PRQ平行放置，ON及RQ與水平面的傾角=53°，MO及PR部分的勻強磁場豎直向下，ON及RQ部分的磁場平行軌道向下，磁場的磁感應強度大小相同，兩根相同的導體棒ab和cd分別放置在導軌上，與導軌垂直并始終接觸良好。棒的質(zhì)量m=1.0kg，R=1.0，長度與導軌間距相同，L=1.0m，棒與導軌間動摩擦因數(shù)=0.5，現(xiàn)對ab棒施加一個方向向右，大力隨乙圖規(guī)律變化的力F的作用，同時由靜止釋放cd棒，則ab棒做初速度為零的勻加速直線運動，g取10m/s2，求

(1)ab棒的加速度大小；
(2)磁感應強度B的大��；
(3)若已知在前2s內(nèi)外力做功W=30J，求這一過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱；
(4)求cd棒達到最大速度所需的時間.
(1) 1m/s2(2) 2T(3) Q=18J(4)t=5s
(1)對ab棒：f=  v=at
F-BIL-f=ma
F=m(g+a)+ ……………(1)
a==1m/s2
(2)當t=2s時，F(xiàn)=10N 由(1)

B==2T
(3)0-2s過程中，對a、b棒，由動能定理
知：x=at2=2m  v=at=2m/s
W-x-Q=mv2
Q=18J
(4)當時間為t時，cd棒平衡，速度最大
N′=BIL+mgcos53°
f=N′
mgsin53°=f
mgsin53°=
解得：t=5s
本題考查牛頓運動定律與電磁感應的結合，難度較大，導體棒在運動過程中受到重力、安培力和摩擦力，由牛頓第二定律列式求解，在2s時刻由牛頓第二定律求出安培力，根據(jù)導體棒做勻變速直線運動的規(guī)律可求出磁感強度，在第三問中有關能量變化，可利用動能定理求解
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強電場E的方向豎直向下，勻強磁場B的方向垂直紙面向里，讓三個帶有等量同種電荷的油滴M、N、P進入該區(qū)域中，M進入后能向左做勻速運動，N進入后能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，P進入后能向右做勻速運動，不計空氣阻力，則三個油滴的質(zhì)量關系是(          )
A．mＭ＞mＮ＞mＰ　　
B．mＰ＞mＮ＞mＭ
C．mＮ＜mＭ＝mＰ　　
D．mＮ＞mＭ＝mＰ

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示,AB為豎直墻壁，A點和P點在同一水平面上�？臻g存在著豎直方向的勻強電場。將一帶電小球從P點以速度向A拋出，結果打在墻上的C處。若撤去電場，將小球從P點以初速v/2向A拋出，也正好打在墻上的C點。求：

（1）第一次拋出后小球所受電場力和重力之比
（2）小球兩次到達C點時速度之比

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

豎直放置的平行金屬板、連接一恒定電壓,兩個電荷和以相同的速率分別從極板邊緣和兩板中間沿豎直方向進入板間電場,恰好從板邊緣射出電場.如圖所示,不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用,下列說法正確的是(      )
A．兩電荷的電荷量一定相等
B．兩電荷在電場中運動的時間相等
C．兩電荷在電場中運動的加速度相等
D．兩電荷離開電場時動能相等.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示,在水平正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域內(nèi),有一個帶電小球A,已知電場強度為E,磁感應強度為B,小球在復合場區(qū)域中受到的電場力大小恰與它的重力大小相等,要使小球在電磁場中勻速運動,則小球的速度大小等于________,方向為____________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一帶電質(zhì)點從圖中的A點豎直向上以速度v0射入一水平方向的勻強電場中，質(zhì)點運動到B點時，速度方向變?yōu)樗�，已知質(zhì)點質(zhì)量為m，帶電荷量為q，A、B間距離為L，且AB連線與水平方向成θ＝37°角，質(zhì)點到達B后繼續(xù)運動可到達與A點在同一水平面上的C點(未畫出)，則(　　)

A．質(zhì)點在B點的速度大小為v0
B．勻強電場的電場強度大小為
C．從A到C的過程中，帶電質(zhì)點的電勢能減小了mv
D．質(zhì)點在C點的加速度大小為g

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，閉合導線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強磁場．若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功為W1，通過導線橫截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功為W2，通過導線橫截面的電荷量為q2，則    (　　)
A．W1＜W2，q1＜q2B．W1＜W2，q1＝q2
C．W1＞W(wǎng)2，q1＝q2D．W1＞W(wǎng)2，q1＞q2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩個幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，豎直置于區(qū)域足夠大的水平方向勻強磁場中，兩電容器極板上端和下端分別在同一水平線上。已知P、Q和M、N板間距都是d，板間電壓都是U，極板長度均為L。今有一電子從極板邊緣的P、Q兩板間的中點O以速度v0進入，并剛好勻速直線運動穿過電容器，此后經(jīng)過磁場偏轉又沿豎直方向進入并勻速直線運動穿過電容器M、N板間，穿過M、N板間電場后，再經(jīng)過磁場偏轉又通過O點沿豎直方向進入電容器P、Q極板間，循環(huán)往復。已知電子質(zhì)量為m，電量為e，重力不計。

（1）求勻強磁場的磁感應強度B？
（2）電子從O點出發(fā)至第一次返回到O點經(jīng)過了多長時間？
（3）Q板和M板間的距離x滿足什么條件時，能夠達到題述過程的要求？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，虛線上方有場強為E的勻強電場，方向豎直向下，虛線上下有磁感應強度相同的勻強磁場，方向垂直紙面向外，ab是一根長為L的絕緣細桿，沿電場線放置在虛線上方的場中，b端在虛線上.將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先做加速運動，后做勻速運動到達b端.已知小球與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，小球重力忽略不計，當小球脫離桿進入虛線下方后，運動軌跡是半圓，圓的半徑是L/3，求帶電小球從a到b運動過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值.

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