（10分）如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ和MN相距d=0.5m，它們與水平方向的傾角為α(sinα＝0.6)，導(dǎo)軌的上方跟電阻R=4Ω相連，導(dǎo)軌上放一個(gè)金屬棒，金屬棒的質(zhì)量為m＝0.2kg、電阻為r=2Ω。整個(gè)裝置放在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.2T．金屬棒在沿斜面方向向上的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，電阻R消耗的最大電功率P="1.0W." (g="10m/s2)"

求：（1）恒力的大小；
（2）恒力做功的最大功率
（1）1.44N（2）9.0W

試題分析：（1）由電阻R消耗的最大電功率：
∵   ∴
當(dāng)金屬棒沿斜面在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，電阻R消耗達(dá)最大電功率時(shí)將勻速運(yùn)動(dòng)，故：
F=mgsinα+BIdcosα=1.44N
（2）由閉合電路歐姆定律：    ∵ sinα＝0.6 ∴cosα=0.8

∴ F做功的最大功率：P＝Fv=1.44×6.25=9.0W
點(diǎn)評：本題考查學(xué)生的綜合能力，力決定運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度最大時(shí)電阻R的功率最大，由此判斷安培力大小或F的大小，處理此類問題應(yīng)先把電磁感應(yīng)問題轉(zhuǎn)化為恒定電流問題，結(jié)合安培力和力學(xué)中功率P=Fv求解
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：單選題

如圖所示，一個(gè)電量為-Q的點(diǎn)電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)．另一個(gè)電學(xué)量為+q及質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙，從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為v，且為運(yùn)動(dòng)過程中速度最小值。已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，AB間距離為L0，靜電力常量為k，則下列說法正確的是（   ）
A．點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，加速度逐漸減小
B．OB間的距離為
C．點(diǎn)電荷乙越過B點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，其電勢能仍增多
D．在點(diǎn)電荷甲形成的電場中，AB間電勢差

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，通電導(dǎo)體棒AC靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m長為L，通過的電流強(qiáng)度為I，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成θ角，求導(dǎo)軌受到AC棒的壓力和摩擦力各為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，平行金屬極板A、B水平放置，A板帶正電，B板帶負(fù)電，兩板間的電壓為U，距離為2d，一個(gè)半徑為d的絕緣光滑半圓形軌道，豎直放置在兩極板中，軌道最高點(diǎn)、圓心O的連線與極板平行．在軌道最高點(diǎn)邊緣處有一質(zhì)量為m，電量為+ q的小球，由靜止開始下滑。重力加速度為g。求：

（1）小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（2）小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對軌道壓力的大小。

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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穿過互相垂直的電場和磁場區(qū)域而沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則
A．若電子以相同速度V射入該區(qū)域，將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B．無論何種帶電粒子，只要以相同速度射入都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C．若質(zhì)子的速度V’<V，它將向下偏轉(zhuǎn)而做類似平拋運(yùn)動(dòng)
D．若質(zhì)子的速度V’>V，它將向上偏轉(zhuǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧也不是拋物線。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在E = 103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場中，有一光滑圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN（N是軌道的最低點(diǎn)）連接，圓形軌道所在豎直平面與電場線平行，其半徑R = 40cm，一帶正電荷q = 3×10－4C的小滑塊質(zhì)量為m = 40g，與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)m = 0.2，g 取 10m/s2，求：

（1）要使小滑塊能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處由靜止釋放？
（2）這樣釋放的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)，對軌道壓力是多大？（P為圓軌道水平直徑的左端點(diǎn)中點(diǎn)）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如下圖所示，在xoy直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第Ⅱ象限內(nèi)分布著方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從x上的A點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后過y軸上的P點(diǎn)且垂直y軸進(jìn)入電場區(qū)域，在電場偏轉(zhuǎn)并擊中x軸上的C點(diǎn)。已知OA=OC=d。求：

（1）磁感強(qiáng)度B的大�。�
（2）電場強(qiáng)度E的大�。�
（3）離子從A到C運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場,電場的方向平行于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外.有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場左側(cè)平行于x軸射入電場.質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與x軸的夾角為φ,A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d.接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場,并垂直于OC飛離磁場.不計(jì)重力影響.若OC與x軸的夾角也為φ,求

(1)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)速度的大小;
(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示的空間分布Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，各邊界面相互平行，Ⅰ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E＝1.0×104 V/m，方向垂直邊界面向右．Ⅱ、Ⅲ區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向分別為垂直紙面向外和垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1＝2.0 T、B2＝4.0 T．三個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1＝5 m、d2＝d3＝6.25 m，一質(zhì)量m＝1.0×10－8 kg、電荷量q＝1.6×10－6 C的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，粒子的重力忽略不計(jì)．求：

(1)粒子離開Ⅰ區(qū)域時(shí)的速度大小v；
(2)粒子在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
(3)粒子離開Ⅲ區(qū)域時(shí)速度與邊界面的夾角α.

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