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(16分)如图10所示,AB、CD是处在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B1的匀强磁场的两条金属导轨(足够长),导轨宽度为d,导轨通过导线分别与平行金属板MN相连,有一与导轨垂直且始终接触良好的金属棒ab以某一速度沿着导轨做匀速直线运动。在y轴的右方有一磁感应强度为B2且方向垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在M板由静止经过平行金属板MN,然后以垂直于y轴的方向从F处穿过y轴进入磁场,运动一段时间后打到x轴上的G处,并与x轴正向的夹角为60°;已知OG长为,不计粒子的重力。求:

(1)试判断ab棒的运动方向

(2)金属棒ab做匀速直线运动速度的大小?

 

(1)ab棒应该向左边移动

(2)

解析:金属棒ab在切割

(1)由题意得,ab棒应该向左边移动(2分)

(2)磁感线过程中产生的感应电动势为:

………………(2分)

设粒子在F处进入磁场时的速度为,

由牛顿第二定律得:

…………………(3分)

由几何知识可得(如图)

 ……………………(4分)

粒子在通过MN过程中由动能定理得: ……………(3分)

联解以上各式得:

 ………………………………………………………(2分)

 

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图10所示,AB是一根质量为m、长度为L、粗细均匀的铁棍.其A端用绳悬挂,三角支架支在C点,BC=L,呈水平放置,则AB段重力对C点的力矩为_________.

图10

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图10所示,AB、CD是处在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B1的匀强磁场的两条金属导轨(足够长),导轨宽度为d,导轨通过导线分别与平行金属板MN相连,有一与导轨垂直且始终接触良好的金属棒ab以某一速度沿着导轨做匀速直线运动。在y轴的右方有一磁感应强度为B2且方向垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在M板由静止经过平行金属板MN,然后以垂直于y轴的方向从F处穿过y轴进入磁场,运动一段时间后打到x轴上的G处,并与x轴正向的夹角为60°;已知OG长为,不计粒子的重力。求:

(1)试判断ab棒的运动方向

(2)金属棒ab做匀速直线运动速度的大小?

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科目:高中物理 来源:2010年广东省佛山一中高二下学期期末考试物理试题 题型:计算题

(16分)如图10所示,AB、CD是处在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B1的匀强磁场的两条金属导轨(足够长),导轨宽度为d,导轨通过导线分别与平行金属板MN相连,有一与导轨垂直且始终接触良好的金属棒ab以某一速度沿着导轨做匀速直线运动。在y轴的右方有一磁感应强度为B2且方向垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在M板由静止经过平行金属板MN,然后以垂直于y轴的方向从F处穿过y轴进入磁场,运动一段时间后打到x轴上的G处,并与x轴正向的夹角为60°;已知OG长为,不计粒子的重力。求:
(1)试判断ab棒的运动方向
(2)金属棒ab做匀速直线运动速度的大小?

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(1)试判断ab棒的运动方向

(2)金属棒ab做匀速直线运动速度的大小?

 

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