【題目】如圖所示，兩根相距L1的平行粗糙金屬導軌固定在水平面上，導軌上分布著n 個寬度為d、間距為2d的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直水平面向上。在導軌的左端連接一個阻值為R的電阻，導軌的左端距離第一個磁場區(qū)域L2的位置放有一根質(zhì)量為m，長為L1，阻值為r的金屬棒，導軌電阻及金屬棒與導軌間的接觸電阻均不計。某時刻起，金屬棒在一水平向右的已知恒力F作用下由靜止開始向右運動，已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。

（1）若金屬棒能夠勻速通過每個勻強磁場區(qū)域，求金屬棒離開第2個勻強磁場區(qū)域時的速度v2的大��；

（2）在滿足第（1）小題條件時，求第n個勻強磁場區(qū)域的磁感應強度Bn的大�。�

（3）現(xiàn)保持恒力F不變，使每個磁場區(qū)域的磁感應強度均相同，發(fā)現(xiàn)金屬棒通過每個磁場區(qū)域時電路中的電流變化規(guī)律完全相同，求金屬棒從開始運動到通過第n個磁場區(qū)域的整個過程中左端電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）金屬棒勻加速運動有

解得：

（2）金屬棒勻加速運動的總位移為

金屬棒進入第n個勻強磁場的速度滿足

金屬棒在第n個磁場中勻速運動有

解得：

（3）金屬棒進入每個磁場時的速度v和離開每個磁場時的速度均相同，由題意可得

金屬棒從開始運動到通過第n個磁場區(qū)域的過程中，有

解得：

練習冊系列答案
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【題目】用一根細線一端系一小球(可視為質(zhì)點)，另一端固定在一光滑錐頂上，如圖所示，設小球在水平面內(nèi)繞圖中虛線作勻速圓周運動的角速度為ω，線的張力為T，則T隨ω2變化的圖象是選項中的(　　)

A. B. C. D.

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【題目】某同學利用下列器材測量一定值電阻Rx的阻值：．待測電阻Rx：約100,直流電源E：電動勢約4V，內(nèi)阻不計;直流電壓表V：量程0一3V，內(nèi)阻約15k ．電阻箱R：阻值范圍0一999.9．單刀開關S．若干導線

(1)該同學已完成部分電路圖，請你按器材的規(guī)格和要求在方框內(nèi)畫出余下部分________；

(2）實驗中測得，電阻箱讀數(shù)為R1時，電壓表讀數(shù)為U1，電阻箱讀數(shù)為R2時，電壓表讀數(shù)為U2。根據(jù)測定的實驗數(shù)據(jù)可以計算待測電阻的表達式Rx=_________;

(3）測得的Rx的值比真實值__________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

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【題目】如圖所示，在直角三角形abc區(qū)域(含邊界)內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，∠B=60，∠B=90°，邊長ac=L，一個粒子源在a點將質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場，在磁場中運動時間最長的粒子中，速度的最大值是( )

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示，在粗糙的水平面上0.5a—1.5a區(qū)間放置一探測板（）。在水平面的上方存在水平向里,磁感應強度大小為B的勻強磁場，磁場右邊界離小孔O距離為a,位于水平面下方離子源C飄出質(zhì)量為m，電荷量為q，初速度為0的一束負離子，這束離子經(jīng)電勢差為的電場加速后，從小孔O垂直水平面并垂直磁場射入磁場區(qū)域，t時間內(nèi)共有N個離子打到探測板上。

（1）求離子從小孔O射入磁場后打到板上的位置。

（2）若離子與擋板碰撞前后沒有能量的損失，則探測板受到的沖擊力為多少？

（3）若射到探測板上的離子全部被板吸收，要使探測板不動，水平面需要給探測板的摩擦力為多少？

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【題目】如圖所示，ABC是一條由傾斜軌道AB和水平軌道BC組成的絕緣軌道，固定在桌面上，其中AB軌道的傾角θ=27°，水平軌道的長度L=0.8m，一質(zhì)量m=3.2×10-2kg、電荷量q=—1.0×10-2C的可視為質(zhì)點的滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上p點恰好勻速滑下，從C點飛出后落在水平地面上的M點上，已知滑塊與兩軌道間的動摩擦因數(shù)相同，sin27°=0.45，cos27°=0.90，g=10m/s2，求：

（1）求滑塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)；

（2）求滑塊從B點運動到C點所用的時間；

（3）現(xiàn)在BE和CF之間的區(qū)域加上勻強電場，方向垂直 水平軌道，仍將滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上P點滑下，發(fā)現(xiàn)從C點飛出后落在水平地面的N點上，M點處在N點到C點水平距離的中點上，求勻強電場的電場強度的大小和方向。

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【題目】如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為θ，圖甲中，A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行，則在突然撤去擋板的瞬間有（　�。�

A. 兩圖中兩球加速度均為gsinθ

B. 兩圖中A球的加速度均為零

C. 圖乙中輕桿的作用力一定不為零

D. 圖甲中B球的加速度是圖乙中B球加速度的2倍

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【題目】如圖甲所示，有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域，其直角邊長為L，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應電流為正，則下圖中表示線框中電流i 隨bc邊的位置坐標 x 變化的圖象正確的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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【題目】電子束焊接機中的電子槍如圖所示，K為陰極，A為陽極，陰極和陽極之間的電場線如圖中虛線所示，A上有一個小孔，陰極發(fā)射的電子在陰極和陽極間的電場作用下聚集成一束，以極高的速率穿過陽極板上的小孔，射到被焊接的金屬上，使兩塊金屬熔化而焊接在一起，不考慮電子重力，下列說法正確的是

A. A點的電勢低于K點的電勢

B. 電子克服電場力做功

C. 電子的電勢能不斷增加

D. 電子動能不斷增加

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