如圖所示,MN和PQ是豎直放置相距1m為的滑平行金屬導(dǎo)軌(導(dǎo)軌足夠長,電阻不計),其上方連有=9Ω的電阻和兩塊水平放置相距d=20cm的平行金屬板A.C,金屬板長1m,將整個裝置放置在圖示的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感強(qiáng)度B=1T,現(xiàn)使電阻=1Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌MN、PQ接觸,并由靜止釋放,當(dāng)其下落h=10m時恰能勻速運(yùn)動(運(yùn)動中ab棒始終保持水平狀態(tài),且與導(dǎo)軌接觸良好).此時,將一質(zhì)量=0.45g,帶電量q=1.0×的微粒放置在A.C金屬板的正中央,恰好靜止.g=10m/).求:

(1)微粒帶何種電荷?ab棒的質(zhì)量是多少?
(2)金屬棒自靜止釋放到剛好勻速運(yùn)動的過程中,電路中釋放多少熱量?
(3)若使微粒突然獲得豎直向下的初速度,但運(yùn)動過程中不能碰到金屬板,對初速度有何要求?該微粒發(fā)生大小為的位移時,需多長時間?
 

(1)0.1kg (2)5J  (3) ·9π(n=0,1,2……)
(1)對微粒:
  則I==1A  ε==10(V)  對
  (2)ε=BLVV=/BL=10m/s  ∴ΔQ=mgH-=5(J)
  (3)R=<0.1  得:=0.02(m/s)
  又:  即粒子經(jīng)過的時間
  ·9π  (n=0,1,2……)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌,O是它們的交點(diǎn)且接觸良好.兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi),并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場中(圖中經(jīng)過O點(diǎn)的虛線即為磁場的左邊界).導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,并在彈簧S的作用下沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運(yùn)動.已知在導(dǎo)體棒運(yùn)動的過程中,彈簧始終處于彈性限度內(nèi).磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向如圖.當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動到O點(diǎn)時,彈簧恰好處于原長,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r,導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m.求:
(1)導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過O點(diǎn)前,通過它的電流大小;
(2)彈簧的勁度系數(shù)k;
(3)從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過O點(diǎn)開始直到它靜止的過程中,導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3-6-6所示,空間有一個方向水平的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,一矩形導(dǎo)線框,自磁場上
方某一高度處自由下落,然后進(jìn)入磁場.進(jìn)入磁場時,導(dǎo)線框平面與磁場方向垂直.則在進(jìn)入時,導(dǎo)線框的速度圖象可能(   )

圖3-6-6

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(12分)如圖所示,水平放置的金屬導(dǎo)軌上連有電阻R,并處在垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場中.今從靜止起用力拉金屬棒ab(與軌道垂直),用以下兩種方式拉金屬棒.若拉力恒定,經(jīng)時間t1后ab的速度為v,加速度為a1,最終速度可達(dá)2v;若拉力的功率恒定,經(jīng)時間t2后ab的速度也是v,加速度為a2,最終速度可達(dá)2v.求a1和a2滿足的關(guān)系。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(11分)如圖所示,有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌寬度為L,右端接有電阻RMN是一根質(zhì)量為m的金屬棒,金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置,且接觸良好,金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計。金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0,使它沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動。已知金屬棒停止運(yùn)動時位移為s。求:
(1)金屬棒速度為v時的加速度為多大?
(2)金屬棒運(yùn)動過程中通過電阻R的電量q;
(3)金屬棒運(yùn)動過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在水平面上平行放置著兩根長度均為L的金屬導(dǎo)軌MN和PQ,導(dǎo)軌間距為d,導(dǎo)軌和電路的連接如圖所示。在導(dǎo)軌的MP端放置著一根金屬棒,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?臻g中存在豎直向上方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將開關(guān)S1閉合,S2斷開,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和I1,金屬棒仍處于靜止?fàn)顟B(tài);再將開關(guān)S2閉合,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2和I2,金屬棒在導(dǎo)軌上由靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直。設(shè)金屬棒的質(zhì)量為m,金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。忽略導(dǎo)軌的電阻以及金屬棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,重力加速度為g。求:
(1)金屬棒到達(dá)NQ端時的速度大小。
(2)金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動的過程中,電流在金屬棒中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩條相距d=0.2m足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一傾角為30°的絕緣斜面上,并處于垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感強(qiáng)度B=0.5T,導(dǎo)軌上放著垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab和cd,質(zhì)量分別為=0.02kg,=0.04kg,其電阻均為r=0.1Ω。先控制金屬棒cd靜止,ab棒在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面向上運(yùn)動。若金屬導(dǎo)軌電阻不計,金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。

求:(1)cd固定不動(2)cd不固定,兩種情況下,若使ab棒均以2m/s速度沿斜面向上作勻速運(yùn)動,作用在ab棒上的拉力F分別多大?g取10m/(要求第一種情況畫ab棒受力圖,第二種情況畫cd棒受力圖)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示平行長導(dǎo)軌MN、PQ(電阻不計)豎直放置,間距L=1m,導(dǎo)軌之間接一電阻R=3.水平導(dǎo)線ab,電阻r=1,與導(dǎo)軌有良好接觸(摩擦不計),導(dǎo)軌之間有指向紙里的勻強(qiáng)磁場B=0.5T.a(chǎn)b質(zhì)量m=0.025kg自靜止開始下落至a'b'位置時ab開始做勻速運(yùn)動,aa'=h=2m,g=10m/

求①ab勻速運(yùn)動的速率.
②ab從靜止到勻速這段時間內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,所示,光滑的金屬導(dǎo)軌ad與bc與兩個定值電阻R1、R2相連組成閉合的矩形導(dǎo)體框,導(dǎo)體框水平放置,金屬棒ef與ad及bc邊垂直并接觸良好,空間存在著方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,已知電阻=R;=4R,其它部分電阻忽略不計,ad與bc相距為L,給ef施加一個與之垂直的水平恒力F,求:①ef棒做勻速運(yùn)動時的速度是多大?②當(dāng)ef棒做勻速運(yùn)動時,電阻R2消耗的電功率多大?

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