（12分）如圖所示，寬度為L(zhǎng)的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一個(gè)壓敏電阻元件，其阻值與其兩端所加電壓成正比，即R=kU，式中k為已知的常數(shù)．框架上有一質(zhì)量為m，離地高為h的金屬棒，金屬棒與框架始終接觸良好無摩擦，且保持水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于框架平面向里．今將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運(yùn)動(dòng)，不計(jì)金屬棒電阻，重力加速度為g．試求：

（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，流過棒的電流大小和方向；
（2）金屬棒落到地面時(shí)的速度大��；
（3）金屬棒從釋放到落地過程中通過電子元件的電量．
（1）（從a→b）（2）（3）

試題分析：（1）流過電阻R的電流大小為 （2分）
電流方向水平向右（從a→b） （1分）
（2）在運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒受到的安培力為 （1分）  
對(duì)金屬棒運(yùn)用牛頓第二定律， （1分）    
得：恒定，金屬棒作勻加速直線運(yùn)動(dòng) （2分）  
由，得： （1分）     
（3）設(shè)金屬棒經(jīng)過時(shí)間t落地，由： 得：（2分）
所求電量：（2分）
點(diǎn)評(píng)：本題難度中等，特別注意的是壓敏電阻的阻值是變化的，由電壓與電阻的關(guān)系可知流過電阻R的電流恒定不變，因此導(dǎo)體棒的加速度不變，與常規(guī)題思路剛好相反
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）圖（甲）為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n =100匝、電阻r =10W，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R =" 90" Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t ＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過每匝線圈的磁通量F隨時(shí)間t按圖15（乙）所示正弦規(guī)律變化。 求：

(1) 從1.57×10-2s到4.71×10-2s內(nèi)通過電阻R上的電量q。
(2)電路中交流電壓表的示數(shù)。
(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，外力所做的功W外。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線圈從有理想邊界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h高處由靜止起下落，磁場(chǎng)區(qū)域的邊界水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．線圈的電阻為R，線圈平面始終在豎直面內(nèi)并與磁場(chǎng)方向垂直，ab邊始終保持水平．若線圈一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰開始做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．求：

（1）線圈一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v．
（2）從靜止起到達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q
（3）從線圈cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)到開始做勻速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間t

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿ab沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿達(dá)到最大速度vm，在這個(gè)過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱為Q。導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanθ。已知重力加速度為g。

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
(2)金屬桿在加速下滑過程中，當(dāng)速度達(dá)到時(shí)，求此時(shí)桿的加速度大�。�
(3)求金屬桿從靜止開始至達(dá)到最大速度的過程中下降的高度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m，帶負(fù)電小球，另一端固定在O點(diǎn)，把小球拉到使細(xì)線水平的位置A，然后由靜止釋放，小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平方向成角的位置B時(shí)速度為零。

（1）該小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能比在A點(diǎn)時(shí)          （大、�。�
（2）小球所受電場(chǎng)力與重力之比為          。
（3）小球從A到B過程中，電場(chǎng)力做功          。
（4）小球從A到B過程中，最大動(dòng)能為          。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E, 在M下方整個(gè)空間有垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R， AB為半圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，AC為圓弧。一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶負(fù)電小球，從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放，并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道。不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．小球一定能沿半圓形軌道從B點(diǎn)離開軌道
B．小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．若小球能從B點(diǎn)離開，上升的高度一定小于H
D．小球沿半圓形軌道從A運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)的速度可能為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一帶電量為q＝－5×10－3 C，質(zhì)量為m＝0.1 kg的小物塊處于一傾角為θ＝37°的光滑絕緣斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置處于一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài)．(g取10 m/s2)：

(1) 求電場(chǎng)強(qiáng)度多大？
(2)若從某時(shí)刻開始，電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的，求物塊下滑距離L＝1.5 m時(shí)的速度大小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖甲所示，在水平放置的兩平行金屬板的右側(cè)存在著有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁場(chǎng)邊界和與平行板的中線垂直。金屬板的兩極板間的電壓，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度�，F(xiàn)有帶正電的粒子以的速度沿兩板間的中線連續(xù)進(jìn)入電場(chǎng)，恰能從平行金屬板邊緣穿越電場(chǎng)射入磁場(chǎng)。已知帶電粒子的比荷，粒子的重力和粒子間相互作用力均可以忽略不計(jì)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(1)求射入電場(chǎng)的帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的大小和方向。
(2)為使射入電場(chǎng)的帶電粒子不會(huì)由磁場(chǎng)右邊界射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)的寬度至少為多大?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一質(zhì)子以速度v穿過相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)作直線運(yùn)動(dòng),如圖所示,則以下說法正確的是(粒子重力不計(jì))(     )
A．若電子以相同的速度射入該區(qū)域,將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B．只有帶正電的粒子以相同的速度射入時(shí)才不會(huì)偏轉(zhuǎn)
C．無論何種帶電粒子,只要以相同的速度射入都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D．若質(zhì)子的速度大于v,它將向正極板偏轉(zhuǎn)

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