（14分）處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝37°角，下端連接電阻或電容器．勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝2T，質(zhì)量為0.02 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。若將下端連接阻值為R＝20Ω的電阻，如圖所示，(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1) 當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，求該速度的大�。�
(2) 當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到0.4m/s時，求加速度的大小．
(3) 若將下端連接的電阻換成電容為C=10000μF的電容器，求金屬棒下滑的加速度．
（1）0.6m/s（2）a1=2m/s2（3）a1=2m/s2

試題分析：（1）當(dāng)金屬棒速度穩(wěn)定時，金屬棒勻速運(yùn)動，
當(dāng)金屬棒速度穩(wěn)定時：
由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，
解得：
（2）當(dāng)速度v1=0.4m/s時：由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，
由牛頓第二定律知：
解得：a1=2m/s2
（3）換成電容器時t時刻棒的速度為v，則棒產(chǎn)生的電動勢和電容器充電電量，
解得：
在時間內(nèi)電荷量變化為
故
則牛頓第二定律知
即
解得：m/s2
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示的空間中0點(diǎn)，放一質(zhì)量為m，帶電量為+q的微粒，過0點(diǎn)水平向右為x軸，豎直向下為y軸，MN為邊界線，上方存在水平向右的勻強(qiáng)電場E，下方存在水平向左的勻強(qiáng)電場E′和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。OM=h，若從靜止釋放此微粒，微粒一直沿直線OP穿過此區(qū)域，θ=600，若在O點(diǎn)給它一沿x方向的初速v。，它將經(jīng)過MN上的C點(diǎn)。電場強(qiáng)度E和E′大小未知求：

①第一次通過MN上的C點(diǎn)的坐標(biāo)；
②勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場E1，第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場E2，其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場．有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運(yùn)動一段時間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場E2，過y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場E1，已知OP＝h，不計粒子重力，求：

(1)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度大�。�
(2)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E1的大��；
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖，在區(qū)域I（0≤x≤d）和區(qū)域II（d≤x≤2d）內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一質(zhì)量為m、帶電荷量q（q＞0）的粒子a于某時刻從y軸上的P點(diǎn)射入?yún)^(qū)域I，其速度方向沿x軸正向。已知a在離開區(qū)域I時，速度方向與x軸正方向的夾角為30°；此時，另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點(diǎn)沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，其速度大小是a的1/3。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求

（1）粒子a射入?yún)^(qū)域I時速度的大��；
（2）當(dāng)a離開區(qū)域II時，a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的速度選擇器中有正交的電場和磁場，有一粒子沿垂直于電場和磁場的方向飛入其中，并沿直線運(yùn)動（不考慮重力作用），則此粒子
A．一定帶正電
B．一定帶負(fù)電
C．一定不帶電
D．可能帶正電或負(fù)電，也可能不帶電

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

光滑絕緣水平面上有一個帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)正在以速度向右運(yùn)動。如果加一個豎直向下的勻強(qiáng)磁場，經(jīng)過一段時間后，該質(zhì)點(diǎn)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(qiáng)磁場而改為加一個沿水平方向的勻強(qiáng)電場，經(jīng)過相同的一段時間后，該質(zhì)點(diǎn)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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和所加的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的比值為
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，在x軸上方有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，大小為B，x軸下方有一勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)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(diǎn)沿y軸正方向射入磁場，該離子在磁場中運(yùn)動一段時間后從x軸上的C點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域，該離子經(jīng)C點(diǎn)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(diǎn)的坐標(biāo)；
⑵離子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越x軸時的運(yùn)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：不詳 題型：計算題

在平面直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，半徑r=0．1m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．5T，與y軸、x軸分別相切于A、C兩點(diǎn)。第四象限內(nèi)充滿平行于x軸的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=0．3 V/m，如圖所示。某帶電粒子以vo=20m/s的初速度，自A點(diǎn)沿AO1方向射入磁場，從C點(diǎn)射出（不計重力）。
（1）帶粒子的比荷；
（2）若該粒子以相同大小的初速度，自A點(diǎn)沿與AO1成30o角的方向斜向上射入磁場，經(jīng)磁場、電場后射向y軸，求經(jīng)過y軸時的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（17分）如圖所示，真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點(diǎn)e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運(yùn)動；當(dāng)撤去磁場并保留電場，粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點(diǎn)飛離該區(qū)域。已知，忽略粒子的重力。求：

（1）帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值；
（2）若撤去電場保留磁場，粒子離開矩形區(qū)域時的位置。

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