如圖所示，M、N是水平放置的很長的平行金屬板，兩板間有垂直于紙面沿水平方向的勻強磁場，其磁感應強度大小為B=0.25T，兩板間距d=0.4m，在M、N板間右側(cè)部分有兩根無阻導線P、Q與阻值為0.3Ω的電阻相連．已知MP和QN間距離相等且等于PQ間距離的一半，一根總電阻為r=0.2Ω均勻金屬棒ab在右側(cè)部分緊貼M、N和P、Q無摩擦滑動，忽略一切接觸電阻．現(xiàn)有重力不計的帶正電荷q=1.6×10-9C的輕質(zhì)小球以v0=7m/s的水平初速度射入兩板間恰能做勻速直線運動，則：
（1）M、N間的電勢差應為多少？
（2）若ab棒勻速運動，則其運動速度大小等于多少？方向如何？
（3）維持棒勻速運動的外力為多大？
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（1）粒子在兩板間恰能做勻速直線運動，所受的電場力與洛侖茲力相等，即：
Eq=qv0B                             
U
d
q=qv0B                               
所以：U=Bdv=0.7V                   
（2）洛侖茲力方向向上，則電場力方向向下，UMN＞0，ab棒應向右做勻速運動
Ucd=
BLcdv
R+rcd
R                            
U=Uac+Ucd+Uab
即
BLcdv
R+rcd
R+B(Lac+Lab)v=U
解得：v=8m/s                                
（3）因為只有cd端上有電流，受到安培力F=BILcd    
得：F=B
BLcdv
R+rcd
Lcd=
B2Lcd2v
R+rcd
=0.05N       
答：（1）M、N間的電勢差應為0.7V；                   
（2）若ab棒勻速運動，則其運動速度大小等于8m/s，方向向右；
（3）維持棒勻速運動的外力為0.05N
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選做題）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．
（1）當洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，設細管內(nèi)空氣溫度不變，
則被封閉的空氣
AD
AD

A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運動加劇
C．分子的平均動能增大
D．體積變小，壓強變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了
0.6J的功，則空氣
放出
放出
（選填“吸收”或“放出”）了
0.6
0.6
J的熱量；當洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時，則空氣的內(nèi)能
減小
減小
（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m3，平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算該氣體分子的總個數(shù)（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是
BC
BC

A．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式y(tǒng)=
-5sinπt
-5sinπt
cm；
②x=5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=
45
45
cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并
偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是
C
C

A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
（2）若氫原子的基態(tài)能量為E（E＜0 ），各個定態(tài)的能量值為En=E/n2（n=1，2，3…），則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為
-E
-E
；若有一群處于n=2能級的氫原子，發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則該金屬的逸出功至多為
-
3
4
E
-
3
4
E
（結(jié)果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內(nèi)，3個α粒子可以結(jié)合成一個612C核，已知612C核的質(zhì)量為1.99502×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中的光速c=3×108m/s，計算這個反應中所釋放的核能（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖所示，a、b是兩束不同的單色光平行地從空氣射入水中，發(fā)生折射．α＞β，則下列說法正確的是
 

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A．水對光束a的折射率較大
B．水中光束b的速度較小
C．光束a頻率較大
D．若從水中射向空氣，光束a的臨界角比光束b的臨界角小
（2）如圖是一列向右傳播的橫波，波速為0.4m/s，M點的橫坐標x=10m，圖示時刻波傳到N點，現(xiàn)從圖示時刻開始計時，問：
①經(jīng)過多長時間，M點第二次到達波谷？
②這段時間里，N點經(jīng)過的路程為多少？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年江蘇省蘇北四市聯(lián)考高三（上）第二次調(diào)研物理試卷（1月份）（解析版） 題型：解答題

（選做題）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．
（1）當洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，設細管內(nèi)空氣溫度不變，
則被封閉的空氣______
A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運動加劇
C．分子的平均動能增大
D．體積變小，壓強變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了
0.6J的功，則空氣______（選填“吸收”或“放出”）了______J的熱量；當洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時，則空氣的內(nèi)能______（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m3，平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算該氣體分子的總個數(shù)（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是______
A．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式y(tǒng)=______cm；
②x=5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=______cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并
偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是______
A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
（2）若氫原子的基態(tài)能量為E（E＜0 ），各個定態(tài)的能量值為En=E/n2（n=1，2，3…），則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為______；若有一群處于n=2能級的氫原子，發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則該金屬的逸出功至多為______（結(jié)果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內(nèi)，3個α粒子可以結(jié)合成一個612C核，已知612C核的質(zhì)量為1.99502×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中的光速c=3×108m/s，計算這個反應中所釋放的核能（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源：2011年山西省四校聯(lián)考高考物理二模試卷（忻州一中 康杰中學 臨汾一中 長治二中）（解析版） 題型：解答題

（1）如圖所示，a、b是兩束不同的單色光平行地從空氣射入水中，發(fā)生折射．α＞β，則下列說法正確的是______

A．水對光束a的折射率較大
B．水中光束b的速度較小
C．光束a頻率較大
D．若從水中射向空氣，光束a的臨界角比光束b的臨界角小
（2）如圖是一列向右傳播的橫波，波速為0.4m/s，M點的橫坐標x=10m，圖示時刻波傳到N點，現(xiàn)從圖示時刻開始計時，問：
①經(jīng)過多長時間，M點第二次到達波谷？
②這段時間里，N點經(jīng)過的路程為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

［物理——選修3- 4］（15分）

   （1）（5分）如圖所示，a、b是兩束不同的單色光平行地從空氣射入水中，發(fā)生折射。α>β，則下列說法正確的是        

              A．水對光束a的折射率較大

              B．水中光束b的速度較小

              C．光束a頻率較大

              D．若從水中射向空氣，光束a的臨界角比光束b的臨界角小

   （2）（10分）如圖是一列向右傳播的橫波，波速為0．4m/s，M點的橫坐標x=10m，圖示時刻波傳到N點，現(xiàn)從圖示時刻開始計時，問：

①經(jīng)過多長時間，M點第二次到達波谷？

② 這段時間里，N點經(jīng)過的路程為多少？

 

 

 

 

 

 

 

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