【題目】如圖1所示,水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系的第一象限有磁場(chǎng)分布,方向垂直于水平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y軸方向沒有變化,與橫坐標(biāo)x的關(guān)系如圖2所示,圖線是雙曲線(坐標(biāo)是漸近線);頂角=53°的光滑金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌MON固定在水平面內(nèi),ONx軸重合,一根與ON垂直的長(zhǎng)導(dǎo)體棒在水平向右的外力作用下沿導(dǎo)軌MON向右滑動(dòng),導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸,已知t=0時(shí),導(dǎo)體棒位于頂角O處;導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m=4kg;OMON接觸處O點(diǎn)的接觸電阻為R=0,其余電阻不計(jì),回路電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間t的關(guān)系如圖3所示,圖線是過原點(diǎn)的直線,求:

1t=2s時(shí)流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度的大。

2)在1~2s時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒所受安培力的沖量大;

3)導(dǎo)體棒滑動(dòng)過程中水平外力F(單位:N)與橫坐標(biāo)x(單位:m)的關(guān)系式。

【答案】(18A23

【解析】試題分析:(1)根據(jù)E-t圖象中的圖線是過原點(diǎn)的直線特點(diǎn),可得到t=2s時(shí)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:

由歐姆定律得:

2)由圖2可知,

由圖3可知,E與時(shí)間成正比,有E=2tV

=53°,可知任意t時(shí)刻回路中導(dǎo)體棒有效切割長(zhǎng)度

又由,所以,即安培力跟時(shí)間成正比

所以在1~2s時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒所受安培力的平均值

3)因?yàn)?/span>,所以

可知導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)時(shí)勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度

,聯(lián)立解得

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A帶電粒子一定帶正電

B帶電粒子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度一定跟在A點(diǎn)的速度相同

C若帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度變大方向不變,該粒子將不能經(jīng)過B點(diǎn)

D若只將將帶電粒子在A點(diǎn)的初速度方向改為與成60°角斜向上,它經(jīng)過B點(diǎn)

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1物體水平拋出時(shí)的初速度大小;

2物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)受圓弧軌道支持力大小;

3物體在軌道CD上向上運(yùn)動(dòng)的最大距離x。

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A若粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡相同,說明它們具有相同的初動(dòng)能

B比荷大的粒子,在射出電場(chǎng)時(shí),其速度偏向角一定大

C若粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,則它們的初速度一定相等

D在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子,電場(chǎng)力對(duì)它做的功越多

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C. 帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大

D. 帶正電的礦粉電勢(shì)能變小

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