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【题目】如图所示,两根足够长平行金属导轨MNPQ固定在倾角θ37°的绝缘斜面上,顶部接有一阻值R3 Ω的定值电阻,下端开口,轨道间距L1 m.整个装置处于磁感应强度B2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量m1 kg的金属棒ab置于导轨上,ab在导轨之间的电阻r1 Ω,电路中其余电阻不计.金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好.不计空气阻力影响.已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ0.5sin 37°0.6cos 37°0.8,取g10 m/s2.

(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm

(2)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热总共为1.5 J,求流过电阻R的总电荷量q.

【答案】1 21C

【解析】

1)金属棒由静止释放后,在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动,加速度不断减小,当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动.有:

联解得:

2)设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中沿导轨下滑距离为x,由能量守恒定律:

根据焦耳定律:

联解得:

q1C

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数比为。降压变压器的原、副线圈匝数比为。原线圈两端接入一电压的交流电源,用户电阻为R(纯电阻),若用户消耗功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率和用户获得的电压U分别为(

A.

B.

C.

D.

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【题目】已知质量为m的带电液滴,以速度垂直射入竖直向下的匀强电场E和水平向里匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动.如图所示,(重力加速度为g)求:

(1) 液滴带电荷量及电性;

(2) 液滴做匀速圆周运动的半径多大;

(3) 现撤去磁场,电场强度变为原来的两倍,有界电场的左右宽度为d,液滴仍以速度从左边界垂直射入,求偏离原来方向的竖直距离。

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【题目】如图所示,在OAOC两射线间存在着匀强磁场,∠AOC,正负电子(质量、电荷量大小相同,电性相反)以相同的速度从M点垂直OA方向射入匀强磁场,下列说法正确的是(  )

A.若正电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为31

B.若正电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为61

C.若负电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比不可能为11

D.若负电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为16

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【题目】如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°AO=L,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子。已知粒子的比荷为,发射速度大小都为v0=.设粒子发射方向与OC边的夹角为θ,不计粒子间相互作用及重力。对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是(  )

A. 时,粒子将从AC边射出

B. 所有从OA边射出的粒子在磁场中运动时间相等

C. 随着角的增大,粒子在磁场中运动的时间先变大后变小

D. AC边界上只有一半区域有粒子射出

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【题目】如图所示,直线A为某电源的UI图线,曲线B为某小灯泡的UI图线的一部分,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,灯泡恰好能正常发光,则下列说法中正确的是(  )

A. 此电源的内阻为2/3Ω

B. 额定状态下,小灯泡阻值为1Ω.

C. 灯泡的额定功率为6 W

D. 小灯泡的UI曲线说明电功率越大,灯丝电阻率越小

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【题目】如图所示,在xOy平面内,有一以O为圆心、R为半径的半圆形匀强磁场区域, 磁场方向垂直坐标平面向里,磁感应强度大小为B。位于O点的粒子源向第二象限内的 各个方向连续发射大量同种带电粒子,粒子均不会从磁场的圆弧边界射出。粒子的速率相等,质量为m、电荷量大小为q,粒子重力及粒子间的相互作用均不计。

(1)若粒子带负电,求粒子的速率应满足的条件及粒子在磁场中运动的最短时间;

(2)若粒子带正电,求粒子在磁场中能够经过区域的最大面积。

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【题目】如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(EB已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则 ( )

A. 小球可能带正电

B. 小球做匀速圆周运动的半径为

C. 小球做匀速圆周运动的周期为

D. 若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增加

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【题目】如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,一带正电粒子以速度v1A点沿直径AOB方向射入磁场,经过时间t1射出磁场。另一相同的带电粒子以速度v2从距离直径AOB的距离为C点平行于直径AOB方向射入磁场,经过时间t2射出磁场。两种情况下,粒子射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角均为θ=60o。不计粒子受到的重力,则

A. B.

C. D.

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