如圖19所示，在磁感應強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導軌，磁場方向與導軌所在平面垂直。導軌上端跨接一阻值為R的電阻（導軌電阻不計）。兩金屬棒a和b的電阻均為R，質量分別為ma=2×10－2Kg和mb=1×10－2Kg，它們與導軌相連，并可沿導軌無摩擦滑動。閉合開關S，先固定b，用一恒力F向上拉a，穩(wěn)定后a以v1=10m/s的速度勻速運動，此時再釋放b，b恰好能保持靜止，設導軌足夠長，取g=10m/s2。

（1）求拉力F的大�。�

（2）若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由下滑（開關仍閉合），求b滑行的最大速度v2；

（3）若斷開開關，將金屬棒a和b都固定，使磁感應強度大小從B隨時間均勻增加，經(jīng)0.1s后磁感應強度增到2B時，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求兩金屬棒間的距離h。

 

【答案】

（1）0.4N

（2）5m/s

（3）m

【解析】

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如測量帶電粒子質量的儀器工作原理示意圖，設法使某有機化合物的氣態(tài)分子導入圖中所示的容器中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成為正一價的分子離子，分子離子從狹縫s1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)（初速不計），加速后，再通過狹縫s2、s3射入磁感強度為B的勻強磁場，方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ，最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面且平行于狹縫s3的細線，若測得細線到狹縫s3的距離為d，
（1）導出分子離子的質量m的表達式
（2）根據(jù)分子離子的質量數(shù)M可以推測有機化合物的結構簡式，若某種含C、H和鹵素的化合物的M
為48，寫出其結構簡式
（3）現(xiàn)有某種含C、H和鹵素的化合物，測得兩個M值，分別為64和66．試說明原因，并寫出它們的結構簡式．
在推測有機化合物的結構時，可能用到的含量較多的同位素的質量數(shù)如下表：
元 素 H C F Cl Br
含量較多的同位互的質量數(shù) 1 12 19 35，37 79，81

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科目：高中物理 來源：全國各地重點中學聯(lián)考、高考物理模擬試卷壓軸題精選一百道 題型：038

如圖(甲)所示，兩水平放置的平行金屬板C、D相距很近，上面分別開有小孔O和，水平放置的平行金屬導軌P、Q與金屬板C、D接觸良好，且導軌垂直放在磁感強度為B1＝10 T的勻強磁場中，導軌間距L＝0.50 m，金屬棒AB緊貼著導軌沿平行導軌方向在磁場中做往復運動，其速度圖象如圖(乙)，若規(guī)定向右運動速度方向為正方向．從t＝0時刻開始，由C板小孔O處連續(xù)不斷地以垂直于C板方向飄入質量為m＝3.2×10－21 kg、電量q＝1.6×10－19 C的帶正電的粒子(設飄入速度很小，可視為零)．在D板外側有以MN為邊界的勻強磁場B2＝10 T，MN與D相距d＝10 cm，B1和B2方向如圖所示(粒子重力及其相互作用不計)，求

(1)0到4.0 s內(nèi)哪些時刻從O處飄入的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN？

(2)粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直.規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖12-2-19所示.若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向，下列i-t圖中正確的是(　　)

圖12-2-19

圖12-2-20

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科目：高中物理 來源： 題型：

曾經(jīng)流行過一種自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機，圖13-4-18為其結構示意圖，圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定的轉軸上的矩形線框，轉軸過bc邊中點，與ab邊平行，它的一端有一半徑ro=1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖3所示當車輪轉動時，因摩擦而帶動小輪轉動，從而使線框在磁極間轉動設線框由N=800匝導線圈組成，每匝線圈的面積S=20 cm2 ，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感強度B=0.010T，自行車車輪的半徑R1=35 cm，小齒輪的半徑R2=4.0 cm，大齒輪的半徑R3=10.0 cm（見圖13-4-19）現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U=3.2 V?（假設摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）

            

                         

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科目：高中物理 來源：海南省模擬題 題型：計算題

如圖(a)所示，兩水平放置的平行金屬板E、F相距很近，上面分別開有小孔O'、O，水平放置的平行金屬 導軌與E、F接觸良好，且導軌在磁感強度B1=10 T的勻強磁場中，導軌間距L=0.50 m，金屬棒MN緊貼著導軌沿平行導軌方向在磁場中做往復運動。其速度圖像如圖(b)所示。若規(guī)定向右運動速度方向為正方向，從t=0時刻開始，由F板小孔O處連續(xù)不斷以垂直于F板方向飄入質量為m=3.2×10-21 kg、電量q=1.6×10-19 C的帶正電的粒子（設飄入速度很小，可視為零）。在E板外側有一矩形勻強磁場B2=10T，粒子經(jīng)加速后從AB邊中點與AB成30°夾角垂直進入磁場，AB相距d=10 cm，AD邊足夠長，B1、B2方向如圖(a)所示，求：（粒子重力及其相互作用不計，計算結果保留兩位有效數(shù)字）
（1）在0～4.0 s時間內(nèi)哪些時刻發(fā)射的粒子能從磁場邊界AD邊飛出？
（2）粒子從磁場邊界AD射出來的范圍為多少？

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