如图所示,质量为m,阻值为R的导体棒ab垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端,U形导轨的顶端连接一个阻值为R的电阻,导轨平面与水平面成角,整个装置处在与导轨平面垂
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如图所示,质量为m,阻值为R的导体棒ab垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端,U形导轨的顶端连接一个阻值为R的电阻,导轨平面与水平面成角,整个装置处在与导轨平面垂
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如图所示,质量为m,阻值为R的导体棒ab垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端,U形导轨的顶端连接一个阻值为R的电阻,导轨平面与水平面成
角,整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中.现给导体棒沿导轨向上的初速度
,在导体棒上升到最高点的过程中电阻上产生了
的热量,返回过程中,导体棒在到达底端前已经做匀速运动,速度大小为
.导轨电阻不计,重力加速度为g.求:
(1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中,回路中产生的电热;
(2)导体棒上升的最大高度.
(3)导体棒在底端开始运动时的加速度大小;
答案
.(1)
(2)
(3)
解析
试题分析:(1)根据能量守恒定律,得
①
(2)设上升的最大高度为h,由动能定理
②
电阻R上产生的热量为
,导体棒与电阻的阻值相等,则整个回路上升过程中产生的热量为2
,
③
(3)在底端,设棒上电流为I,加速度为a,由牛顿第二定律,则:
④
由欧姆定律,得
⑤
⑥
∵棒到达底端前已经做匀速运动
⑦
以上方程联立可得
举一反三
如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨,相距
=50cm。导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。一根电阻r=0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。两块平行的、相距d=10cm、长度L=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接,图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4Ω,其余电阻忽略不计。已知当金属棒ab不动时,质量m=10g、带电量
的小球以某一速度
沿金属板A和C的中线射入板间,恰能射出金属板(g取10m/s2)。求:
(1)小球的速度
;
(2)若使小球在金属板间不偏转,则金属棒ab的速度大小和方向如何;
(3)若要使小球能从金属板间射出,求金属棒ab速度大小的范围.
题型:不详
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如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质量m=1kg、电阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v
0
=4m/s匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示。以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)判断线框能否从右侧离开磁场?说明理由。
题型:不详
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如图所示,在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,则油滴的质量和环绕速度分别为( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.B
,
题型:不详
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如图所示,有一倾角为30°的光滑斜面,匀强磁场垂直斜面,匀强电场沿斜面向上并垂直斜面底边。一质量为m、带电荷量为q的小球,以速度v在斜面上做半径为R匀速圆周运动。则
A.带电粒子带负电
B.匀强磁场的磁感应强度大小B=
C.匀强电场的场强大小为E=
D.带电粒子在运动过程中机械能守恒
题型:不详
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如图所示,阴极射线管接通电源后,电子束由阴极沿x轴正方向射出,在荧光板上会看到一条亮线.要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转,可采用的方法是
A.加一沿y轴负方向的磁场
B.加一沿z轴正方向的磁场
C.加一沿y轴正方向的电场
D.加一沿z轴负方向的电场
题型:不详
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