如圖所示，MN和PQ是豎直放置相距1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，（導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，電阻不計(jì)），其上方連有R1 = 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(zhǎng)L =1m，將整個(gè)裝置放置在如圖所示的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B =1T，現(xiàn)使電阻R2=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(shí)恰能勻速運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)中ab棒始終保持水平狀態(tài)，且與導(dǎo)軌接觸良好），此時(shí)將一質(zhì)量m1 = 0.45g，帶電荷量的微粒放置在A、C金屬板的正中央，微粒恰好靜止，（g=10m/s2，設(shè)兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)），求：

（1）微粒帶何種電荷？ab棒的質(zhì)量m2為多少？  

（2）金屬棒自靜止釋放到剛好勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，損失的機(jī)械能為多少？

（3）若使微粒突然獲得豎直向下的初速度v0，但運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能碰到金屬板，對(duì)初速度v0有何要求？該微粒第一次發(fā)生大小為的位移，需多長(zhǎng)時(shí)間？ 

(1) 0.1kg (2) 5J (3)    


解析:

（1）微粒帶正電；因微粒靜止，Eq＝m1g         U＝IR1

因棒能勻速運(yùn)動(dòng)，有：BIL1＝m2g   把數(shù)據(jù)帶入上各式得 m2＝0.1kg  (5分）

（2）損失的機(jī)械能為代入數(shù)據(jù)得ΔE ＝5J（5分）

（3）帶電微粒在正交的電磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

      解得 (5分）  發(fā)生該位移的時(shí)間為 (5分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?天津模擬）如圖所示，MN和PQ為固定在絕緣水平面上兩平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端MP間接有阻值為R1=2Ω導(dǎo)線；導(dǎo)軌右端接有與水平軌道相切、半徑r=0.5m內(nèi)壁光滑的半圓金屬軌道．導(dǎo)軌間距L=0.4m，電阻不計(jì)．導(dǎo)軌所在平面abcd區(qū)域內(nèi)有豎直向上B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．導(dǎo)軌上長(zhǎng)度也為0.4m、質(zhì)量m=0.6kg、電阻R2=1Ω的金屬棒AB以v0=6m/s速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域后恰好能到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．已知重力加速度g=10m/s2．求：
（1）金屬棒AB剛滑出磁場(chǎng)右邊界cd時(shí)的速度v的大��；
（2）金屬棒滑過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中，導(dǎo)線R1中產(chǎn)生的熱量Q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，MN和PQ為兩個(gè)光滑的電阻不計(jì)的水平金屬導(dǎo)軌，變壓器為理想變壓器，今在水平導(dǎo)軌部分加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則以下說(shuō)法正確的是（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，MN和PQ是相距40cm的平行金屬導(dǎo)軌，一根電阻R1=3Ω的金屬棒ab可緊貼平行導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，兩塊相互平行，相距20cm且水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導(dǎo)軌相連接，圖中跨接在ab間的電阻R2=1Ω，導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻可忽略不計(jì)，先將整個(gè)裝置放在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體棒ab以速率v勻速沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)，能使一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的負(fù)電微粒也以速率v在兩金屬板空間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而不觸及兩板．求：
（1）金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)方向．
（2）ab勻速運(yùn)動(dòng)速度的取值范圍．
（3）若帶電微粒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中從圖所示開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)位移達(dá)到
2
mv
Bq
時(shí)的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?河?xùn)|區(qū)二模）如圖所示，MN和PQ是豎直放置相距1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，（導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，電阻不計(jì)），其上方連有R1=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(zhǎng)L=1m，將整個(gè)裝置放置在如圖所示的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，現(xiàn)使電阻R2=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(shí)恰能勻速運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)中ab棒始終保持水平狀態(tài)，且與導(dǎo)軌接觸良好），此時(shí)將一質(zhì)量m1=0.45g，帶電荷量q=1.0×10-4C的微粒放置在A、C金屬板的正中央，微粒恰好靜止，（g=10m/s2，設(shè)兩板間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)），求：
（1）微粒帶何種電荷？ab棒的質(zhì)量m2為多少？
（2）金屬棒自靜止釋放到剛好勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，損失的機(jī)械能為多少？
（3）若使微粒突然獲得豎直向下的初速度v0，但運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能碰到金屬板，對(duì)初速度v0有何要求？該微粒第一次發(fā)生大小為
2
m1v0
Bq
的位移，需多長(zhǎng)時(shí)間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，MN和PQ是相距l(xiāng)=40cm的平行金屬導(dǎo)軌，一根電阻r=0.3Ω的金屬棒ab可緊貼平行導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)．兩塊相互平行，相距d=20cm，且水平放置的金屬板A和C分別與兩金屬導(dǎo)軌相連接，圖中跨接在兩導(dǎo)軌間的電阻R=0.1Ω，導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻均可忽略不計(jì)．現(xiàn)將整個(gè)裝置放置在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體棒ab以速率v勻速沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)，恰能使一個(gè)帶負(fù)電的微粒也以速率v在兩金屬板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．重力加速度g取10m/s2，求：
（1）金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)方向；
（2）金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)速度v的取值范圍．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案