(19分)如圖甲所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為l.M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦.

(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖;
(2)在加速下滑過(guò)程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí),求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大;
(1)見(jiàn)解析 (2)  gsinθ-
(1)ab桿受三個(gè)力:重力mg,豎直向下;支持力N,垂直斜面向上;安培力F,沿斜面向上.受力示意圖如圖所示.
(2)當(dāng)ab桿速度為v時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv,此時(shí)電路中電流I=
ab桿受到的安培力F=BIl=
根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律,有mgsinθ-F=mgsinθ-=ma,
a=gsinθ-.

本題考查電磁感應(yīng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合問(wèn)題,由歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律可求得安培力表達(dá)式,再由牛頓第二定律求得加速度大小
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)吊著一質(zhì)量為m=0.42kg,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、匝數(shù)n=10的正方形線(xiàn)圈,其總電阻為r=l。在框的中間位置以下區(qū)域分布著矩形磁場(chǎng),如圖甲所示.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,大小隨時(shí)間變化如圖乙所示,

求:
(1)判斷線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針?
(2)線(xiàn)圈的電功率;
(3)在t=4s時(shí)輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)的拉力大小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B=1.1T,管道半徑R=0.8m,其直徑POQ在豎直線(xiàn)上,在管口P處以2m/s的速度水平射入一個(gè)帶電小球,可把它視為質(zhì)點(diǎn),其電荷量為lO-4C(g=lOm/s2),試求:

(1)小球滑到Q處的速度為多大?
(2)若小球從Q處滑出瞬間,管道對(duì)它的彈力正好為零,小球的質(zhì)量為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

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

(1)第一次拋出后小球所受電場(chǎng)力和重力之比
(2)小球兩次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度之比

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科目:高中物理 來(lái)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(gè)電荷以相同的速率分別從極板邊緣和兩板中間沿豎直方向進(jìn)入板間電場(chǎng),恰好從板邊緣射出電場(chǎng).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(shuō)法正確的是(      )
A.兩電荷的電荷量一定相等
B.兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等
C.兩電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相等
D.兩電荷離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能相等.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,在水平正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),有一個(gè)帶電小球A,已知電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,小球在復(fù)合場(chǎng)區(qū)域中受到的電場(chǎng)力大小恰與它的重力大小相等,要使小球在電磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng),則小球的速度大小等于________,方向?yàn)開(kāi)___________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖6所示,閉合導(dǎo)線(xiàn)框的質(zhì)量可以忽略不計(jì),將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng).若第一次用0.3 s拉出,外力所做的功為W1,通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)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(guò)導(dǎo)線(xiàn)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(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,真空中有以(r,0)為圓心,半徑為 r 的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,方向垂直于紙面向里,在 y =" r" 的虛線(xiàn)上方足夠大的范圍內(nèi),有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E,現(xiàn)在有一質(zhì)子從 O 點(diǎn)沿與 x 軸正方向斜向下成 30o方向(如圖中所示)射入磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后由M點(diǎn)(圖中沒(méi)有標(biāo)出)穿過(guò)y軸。已知質(zhì)子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 r,質(zhì)子的電荷量為 e,質(zhì)量為 m,不計(jì)重力及其它阻力。求:

(1)質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的初速度大;
(2)M點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)質(zhì)子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用時(shí)間。

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