如圖所示,水平面上有兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,導(dǎo)軌的電阻不計,間距為l =" O.5" m,左端通過導(dǎo)線與阻值R =3Ω的電阻連接,右端通過導(dǎo)線與阻值為RL=6Ω的小燈泡L連接,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上,磁感應(yīng)強度B = O.2T的勻強磁場。一根阻值r =O.5Ω、質(zhì)量m = O.2kg的金屬棒在恒力F ="2" N的作用下由靜止開始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運動,經(jīng)過t ="1" s剛好進入磁場區(qū)域。求金屬棒剛進入磁場時:

小題1:金屬棒切割磁場產(chǎn)生的電動勢;
小題2:小燈泡兩端的電壓和金屬棒受安培力。

小題1:1V
小題2:0. 8V    0.04N
(1)0~1s棒只受拉力,由牛頓第二定律F=ma
可得金屬棒進入磁場前的加速度        (1分)
設(shè)其剛要進入磁場時速度為v,由v=at=10m/s                 (1分)
金屬棒進入磁場時切割磁感線,感應(yīng)電動勢E=Blv=0.2×0.5×10V=1V(2分)
(2) 小燈泡與電阻R并聯(lián),
通過金屬棒的電流大小       (2分)
小燈泡兩端的電壓U=EIr=1-0.4×0.5="0." 8V            (1分)
金屬棒受到的安培力大小 FA=BIl=0.2×0. 4×0.5N="0.04N   " (2分)
由左手定則可判斷安培力方向水平向左                   (1分)
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:計算題

如圖所示在平面直角坐標系xOy中,,第Ⅰ、II象限存在沿y軸負方向的勻強電場,場強大小為E,第III、Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上距原點O為d的P點以速度v0垂直于y軸射入第Ⅰ象限的電場,經(jīng)x軸射入磁場,已知.不計粒子重力,求:

(1)粒子在磁場中運動的半徑,畫出帶電粒子運動的軌跡。
(2)從粒子射入電場開始,求粒子經(jīng)過x軸時間的可能值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(11分)(2009·安徽省六校聯(lián)考)如圖所示,為某種新型設(shè)備內(nèi)部電、磁場分布情況圖.自上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域.區(qū)域Ⅰ寬度為d1,分布有沿紙面向下的勻強電場E1;區(qū)域Ⅱ?qū)挾葹閐2,分布有垂直紙面向里的勻強磁場B1;寬度可調(diào)的區(qū)域Ⅲ中分布有沿紙面向下的勻強電場E2和垂直紙面向里的勻強磁場B2.現(xiàn)在有一群質(zhì)量和帶電荷量均不同的帶正電粒子從區(qū)域Ⅰ上邊緣的注入孔A點被注入,從靜止開始運動,然后相繼進入Ⅱ、Ⅲ兩個區(qū)域,滿足一定條件的粒子將回到區(qū)域Ⅰ,其他粒子則從區(qū)域Ⅲ飛出.三區(qū)域都足夠長,粒子的重力不計.
已知能飛回區(qū)域Ⅰ的帶電粒子的質(zhì)量為m=6.4×10-27kg,帶電荷量為q=3.2×10-19C,且d1=10cm,d2=5cm,d3>10cm,E1=E2=40V/m,B1=4×10-3T,B2=2×10-3T.

試求:
(1)該帶電粒子離開區(qū)域Ⅰ時的速度.
(2)該帶電粒子離開區(qū)域Ⅱ時的速度.
(3)該帶電粒子第一次回到區(qū)域Ⅰ的上邊緣時離開A點的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平放置的平行金屬板a、b板長為L,板間距離為d。兩板間所加電壓變化情況如圖2如示(U0已知)。兩板間所加磁場的磁感應(yīng)強度變化情況如圖3所示(設(shè)磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里為正,B0已知),F(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,在t=0時刻沿平行金屬板中軸線MN以某一初速度水平射入兩板間,不計粒子重力。求:


小題1:若在電場和磁場同時存在時(即0—t1時間內(nèi)),粒子能沿直線MN運動,求粒子運動速度的大小。
小題2:若粒子能第二次通過中軸線中點P,且速度方向是豎直向下的,求電場和磁場同時存在的時間t1(粒子在此前運動過程中未與極板相碰)。
小題3:求在(2)中只有磁場存在的時間t2-t1的可能值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某帶電粒子從圖中速度選擇器左端由中點O以速度v0向右射去,從右端中心a下方的b點以速度v1射出;若增大磁感應(yīng)強度B,該粒子將打到a點上方的c點,且有ac=ab,則該粒子從c點射出時的速度為­___    __。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取空間直角坐標系Oxyz(x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上),勻強磁場方向與xOy平面平行,且與x軸的夾角為530,已知重力加速度為g。
小題1:當電場方向與磁場方向相同時,一電荷量為+q質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向的速度做勻速直線運動,求電場強度E的大小及對應(yīng)的磁感應(yīng)強度B的大。
小題2:當一電荷量為-q質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點沿平行于z軸正方向以速度通過y軸上的點P(0,0.72h,0)時,改變電場強度大小和方向,同時也改變磁感應(yīng)強度的大小,使帶電質(zhì)點做勻速圓周運動且能夠經(jīng)過x軸,問電場強度和磁感應(yīng)強度的大小滿足什么條件?
小題3:在滿足(1)的條件下,當帶電質(zhì)點通過y軸上的點P(0,0.72h,0)時,撤去勻強磁場,求帶電質(zhì)點落在xOz平面內(nèi)的位置坐標。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

真空中有一長是寬2倍的矩形區(qū)域PMNQ,該區(qū)域中有正交的勻強電場和勻強磁場,一帶電粒子(不計重力)從左側(cè)PQ邊中點O垂直于電場和磁場的方向射入,恰能沿直線從MN邊的中點射出,電場和磁場的方向如圖所示,F(xiàn)只撤去磁場,粒子恰從N點射出;若只撤去電場,則此粒子將      (   )
A.從P、M之間的某點射出B.從P點射出
C.從M、之間的某點射出D.從M點射出

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在如圖所示的平行板器件中,電場強度E和磁感應(yīng)強度B相互垂直。一帶電粒子(重力不計) 從左端以速度v沿虛線射入后做直線運動,則該粒子
A.一定帶正電
B.速度v=
C.若速度v,粒子一定不能從板間射出
D.若此粒子從右端沿虛線方向進入,仍做直線運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直絕緣桿處于彼此垂直,大小分別為E和B的勻強電磁場中,電場方向水平向右,磁場方向垂直紙面向外,一個質(zhì)量為m,帶正電為q的小球從靜止開始沿桿下滑,且與桿的動摩擦因數(shù)為μ,問:
⑴小球速度多大時,小球加速度最大?是多少?
⑵小球下滑的最大速度是多少?

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