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如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R1=3 Ω,下端接有电阻R2=6 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触,杆的加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:

(1)磁感应强度B;

(2)杆下落0.2 m的过程中通过电阻R2的电荷量q.

(1)由图象知,杆自由下落距离是0.05 m,当地重力加速度g =10 m/s2,则杆进入磁场时的速度v==1 m/s                            ①(2分)

由图象知,杆进入磁场时加速度a=-g=-10m/s2         ②(1分)

由牛顿第二定律得mg-F= m a                    ③(1分)

回路中的电动势E=BLv                             ④ (1分)

杆中的电流I =                                 ⑤(1分)

R=                                       ⑥(1分)

F= BIL =                                 ⑦(1分)

                            ⑧(1分)

(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势=      ⑨(1分)

杆中的平均电流=                            ⑩(1分)

通过杆的电荷量Q=·Δt                          ??(1分)

通过R2的电量q = Q= 0.05 C                   ??(2分)


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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?潍坊模拟)如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,平行金属板A和B的距离为d,紧贴它们的右端安放着垂直于金属板的绝缘靶MN,AB板间的中线OP交MN于P点,现在A、B板上加上如图所示的方形波电压,电压的正向值为U0,反向电压为
U02
,且每隔T/2换向一次,现有质量为m的带正电q的连续粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向射入.设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在AB间的飞行时间均为T,不计重力的影响.
(1)要使粒子能全部打在靶MN上,试讨论电压U0的数值与m、d、q、T应满足的关系.
(2)求靶MN上被粒子击中的范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,平行金属板A和B间的距离为d,现在A、B板上加上如图乙所示的方波电压,t=0时A板比B板的电势高.电压的正向值为U0,反向值也为U0,现有由质量为m电量为+q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板中轴OO′线的速度v0=
qU0T3md
不断射入,所有粒子在AB间的飞行时间均为T,不计重力影响.试求:
(1)粒子射出电场时位置离中轴线OO′的距离范围
(2)粒子射出电场时的速度
(3)若要使射出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后,都能通过圆形磁场边界的一个点处,而便于再收集,则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆下落0.2m过程中通过金属杆的电荷量q.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,平行金属导轨间距为L1=0.5m,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°,两横截面为正方形、质量均为m=0.1kg的金属棒ab、cd垂直导轨静止在导轨平面上,两棒之间的距离L2=0.4m,两棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=
3
2
,两棒在导轨之间部分的电阻均为R=0.1Ω,导轨电阻不计.现将整个装置置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示.设两棒与导轨问的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力,两棒横截面的边长远小于它们之间的距离,忽略两棒上电流之间的相互作用,g取10m/s2
(1)两金属棒都未出现滑动之前,闭合回路中的电流多大?金属棒ab中电流方向如何?
(2)哪个金属棒先发生滑动?是在哪一时刻?
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