(10分).如圖所示,金屬桿,在豎直平面內(nèi)貼著光滑平行金屬導(dǎo)軌下滑,導(dǎo)軌的間距,導(dǎo)軌上端接有的電阻,導(dǎo)軌與金屬桿的電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于的水平勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面.當(dāng)金屬桿下滑時(shí),每秒鐘有的重力勢能減少,求桿下滑的速度的大小(不計(jì)空氣阻力).
當(dāng)桿勻速下滑時(shí),重力的功率等于電路的電功率,設(shè)重力的功率為,則有:
                          (1)………………………4分
由法拉第電磁感應(yīng)定律得:
                                      (2) ………………………2分
聯(lián)立(1)(2)解得:
 
代入數(shù)據(jù)得:
即棒下滑的速度大小為             …………………………………4分
本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)桿勻速下滑時(shí)重力做的功完全轉(zhuǎn)化為電功，即重力的功率等于電路的電功率，由E=Blv求得電源電動(dòng)勢，再由電功率求得速度大小
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為q的負(fù)粒子（重力不計(jì)）經(jīng)歷電壓為U1加速電場加速后，從平行板中心軸線進(jìn)入后沿直線以速度v0飛出復(fù)合場，已知復(fù)合場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下為B，電壓為U2,極板距離為d�，F(xiàn)欲使粒子以3 v0的速度沿直線飛出，在保證粒子的比荷不變的情況下，下列方法可行的是：(　　)

A、保持其它參量不變，使U1變?yōu)樵瓉淼?倍
B、保持B、d不變，使使U1變?yōu)樵瓉淼?倍，U2變?yōu)樵瓉淼?倍
C、保持其它參量不變，使U2變?yōu)樵瓉淼?倍
D、保持B、U1、U2不變，使d變?yōu)樵瓉淼?/3倍

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，有一傾角為θ、足夠長的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，電場方向豎直向上．有一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球靜止在斜面頂端，這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱�，如下圖所示，若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)為豎直向下，

問：（1）小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？
（2）所用時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)小球，用長為2L的輕質(zhì)桿相連接，在豎直平面內(nèi)繞固定軸O沿順時(shí)針方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)軸在桿的中點(diǎn)），不計(jì)一切摩擦，某時(shí)刻A球恰好在圖中的最高點(diǎn)，A、B球的線速度大小均為v，在A球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是

A．運(yùn)動(dòng)過程中B球機(jī)械能守恒
B．運(yùn)動(dòng)過程中B球速度大小不變
C．桿對(duì)A球一直做正功
D．A球單位時(shí)間內(nèi)機(jī)械能的變化量不斷變小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，條形區(qū)域Ⅱ（含I、Ⅱ區(qū)域分界面）存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，磁場和電場寬度均為l且足夠長，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板。現(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場，入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行如圖。質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子，當(dāng)I區(qū)中磁場較強(qiáng)時(shí)，M板出現(xiàn)兩個(gè)亮斑，緩慢改變磁場強(qiáng)弱，直至亮斑相繼剛好消失為止，此時(shí)觀察到N板有兩個(gè)亮斑。已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計(jì)質(zhì)子重力和相互作用力，求：

（1）此時(shí)I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）N板兩個(gè)亮斑之間的距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,正方形導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量為m、邊長為l,導(dǎo)線框的總電阻為R.導(dǎo)線框從垂直紙面向里的水平有界勻強(qiáng)磁場的上方某處由靜止自由下落,下落過程中,導(dǎo)線框始終在與磁場垂直的豎直平面內(nèi),cd邊保持水平.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,磁場上?下兩個(gè)界面水平距離為l.已知cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.

(1)求cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)導(dǎo)線框的速度大小;
(2)請(qǐng)證明:導(dǎo)線框的cd邊在磁場中運(yùn)動(dòng)的任意瞬間,導(dǎo)線框克服安培力做功的功率等于導(dǎo)線框消耗的電功率;
(3)求從導(dǎo)線框cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中,導(dǎo)線框克服安培力所做的功.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在y軸左側(cè)有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，方向與x軸平行且沿x軸正向，在y軸右側(cè)有一勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外�，F(xiàn)將一擋板放在第一象限內(nèi)，其與x、y軸的交點(diǎn)M、N到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離均為2L。有一質(zhì)量為m電荷量為+q的粒子在第二象限內(nèi)從距x軸為L、y軸為4L的P點(diǎn)由靜止釋放（不計(jì)重力），粒子與擋板碰后電荷量不變，速度大小不變方向變?yōu)檠貀軸正向，當(dāng)粒子第一次到達(dá)y軸時(shí)電場消失。求：

（1）粒子第一次到達(dá)y軸時(shí)距坐標(biāo)原點(diǎn)多遠(yuǎn)？
（2）若使粒子再次打到檔板上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小的取值范圍？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電粒子以速度v沿CB方向射入一橫截面為正方形的區(qū)域．C、B均為該正方形兩邊的中點(diǎn)，如圖13所示，不計(jì)粒子的重力．當(dāng)區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強(qiáng)電場E時(shí)，粒子從A點(diǎn)飛出，所用時(shí)間為t1；當(dāng)區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時(shí)，粒子也從A點(diǎn)飛出，所用時(shí)間為t2，下列說法正確的是(　　)

A．t1<t2               B．t1>t2                                                          
C.＝v              D.＝v

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，在xOy平面第一象限整個(gè)區(qū)域分布一勻強(qiáng)電場，電場方向平行y軸向下．在第四象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場，左邊界為y軸，右邊界為的直線，磁場方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點(diǎn)以初速度v0垂直y軸射人勻強(qiáng)電場，在電場力作用下從x軸上Q點(diǎn)以與x軸正方向成450角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場．已知OQ=l，不計(jì)粒子重力．求：

（1）P點(diǎn)的縱坐標(biāo)；
（2）要使粒子能再次進(jìn)入電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

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