（10分）兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)，M、M′處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C.長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．a(chǎn)b在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為x的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：

(1)ab運(yùn)動(dòng)速度v的大��；
(2)電容器所帶的電荷量q.

（1）v＝ （2）q＝

解析試題分析：（1）設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，回路中的電流為I，ab運(yùn)動(dòng)距離x所用時(shí)間為t，三個(gè)電阻R與電串聯(lián)，總電阻為4R，則
E＝Blv   （1分）
由閉合電路歐姆定律I＝       （1分）
t＝         （1分）
由焦耳定律有Q＝I2(4R)t    （1分）
聯(lián)立上述各式解得v＝.    （2分）
(2)設(shè)電容器兩極板間的電勢差為U，則有U＝IR   （1分）
電容器所帶電荷量q＝CU     （1分）
解得q＝    （2分）
考點(diǎn)：本題考查了電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在坐標(biāo)系右側(cè)存在一寬度為、垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B；在左側(cè)存在與y軸正方向成角的勻強(qiáng)電場。一個(gè)粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在點(diǎn)P(，)時(shí)發(fā)出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出；將粒子源沿直線PO移動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計(jì)粒子的重力及粒子間相互作用力。求：

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；
（2）粒子源在Q點(diǎn)時(shí)，粒子從發(fā)射到第二次進(jìn)入磁場的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動(dòng)的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場I和II，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形（不計(jì)電子所受重力）。若在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放質(zhì)量為m，帶電量為e的電子：

（1）求電子離開勻強(qiáng)電場I時(shí)的速度；
（2）求電子離開勻強(qiáng)電場II的位置（位置坐標(biāo)用L表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在正交坐標(biāo)系xOy的第一、四象限內(nèi)分別存在兩個(gè)大小相等、方向不同的勻強(qiáng)電場，兩組平行且等間距的實(shí)線分別表示兩個(gè)電場的電場線，每條電場線與x軸所夾的銳角均為60°.一質(zhì)子從y軸上某點(diǎn)A沿著垂直于電場線的方向射入第一象限，僅在電場力的作用下第一次到達(dá)x軸上的B點(diǎn)時(shí)速度方向正好垂直于第四象限內(nèi)的電場線，之后第二次到達(dá)x軸上的C點(diǎn)．求OB與BC的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖甲所示，M和N是相互平行的金屬板，OO1O2為中線，O1為板間區(qū)域的中點(diǎn)，P是足夠大的熒光屏．帶電粒子連續(xù)地從O點(diǎn)沿OO1方向射入兩板間．

（1）若只在兩板間加恒定電壓U，M和N相距為d，板長為L（不考慮電場邊緣效應(yīng)）．若入射粒子是電量為e、質(zhì)量為m的電子，試求能打在熒光屏P上偏離點(diǎn)O2最遠(yuǎn)的電子的動(dòng)能．
（2）若兩板間只存在一個(gè)以O(shè)1點(diǎn)為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，兩板間距d=cm，板長L=1.0cm，帶電粒子質(zhì)量m=2.0×10-25kg，電量q=8.0×10-18C，入射速度v =×105m/s．若能在熒光屏上觀察到亮點(diǎn)，試求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r，并確定磁場區(qū)域的半徑R應(yīng)滿足的條件．
（3）若只在兩板間加如圖乙所示的交變電壓u，M和N相距為d，板長為L（不考慮電場邊緣效應(yīng)）．入射粒子是電量為e、質(zhì)量為m的電子．某電子在t0=時(shí)刻以速度v0射入電場，要使該電子能通過平行金屬板，試確定U0應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓U1加速后，穿過AA'中心的小孔沿中心軸O1 O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域．當(dāng)極板P和P'間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；若加上偏轉(zhuǎn)電壓U2后，亮點(diǎn)則偏離到O'點(diǎn)．已知電子帶電量為-e 、質(zhì)量為m，極板P和P'水平方向的長度為L、極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離可忽略不計(jì)(如圖所示) .求:
 
(1)打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大小
(2)熒光屏上O'點(diǎn)與O點(diǎn)的豎直間距多大

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢E＝6V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=3Ω，R2=6Ω，電容器的電容C=3.6μF，二極管D具有單向?qū)щ娦裕_始時(shí)，開關(guān)S1閉合，S2斷開。

（1）合上S2，待電路穩(wěn)定以后，求電容器C上電量變化了多少？
（2）合上S2，待電路穩(wěn)定以后再斷開S1，求斷開S1后流過R1的電量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

有一個(gè)電量q=-3×10-6C的負(fù)點(diǎn)電荷，從某電場中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電荷克服電場力做了6×10-4J的功，該電荷從B點(diǎn)移至C點(diǎn)，電場力對電荷做了9×10-4J的功，設(shè)B點(diǎn)電勢為零，求：
（1）A、C兩點(diǎn)的電勢和各為多少？
（2）A、C兩點(diǎn)的電勢差為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

直流電源的路端電壓U="182" V。金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點(diǎn)a、b、c、d連接。變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3。孔O1正對B和E，孔O2正對D和G。邊緣F、H正對。一個(gè)電子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場，恰好穿過孔O1和O2后，從H點(diǎn)離開電場。金屬板間的距離L1="2" cm，L2="4" cm，L3="6" cm。電子質(zhì)量me="9." 1×10-31 kg，電量q=1.6×10-19 C。正對兩平行板間可視為勻強(qiáng)電場，（不計(jì)電子的重力）

求：（1）各相對兩板間的電場強(qiáng)度。
（2）電子離開H點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。
（3）四塊金屬板的總長度（AB+CD+EF+GH）。

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