如图(甲)所示.两个水平和倾斜光滑直导轨都通过光滑圆弧对接而成.相互平行放置.两导轨相距L=lm.倾斜导轨与水平面成角.倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中.I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示垂直斜面向上为正值.图中t1.t2未知.水平导轨足够长.其左端接有理想灵敏电流计G和定值电阻R=3.水平导轨处在一竖直向上的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图（甲）所示，两个水平和倾斜光滑直导轨都通过光滑圆弧对接而成，相互平行放置，两导轨相距L=lm，倾斜导轨与水平面成角，倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中，I区中磁场的磁感应强度B₁随时间变化的规律如图（乙）所示垂直斜面向上为正值，图中t₁、t₂未知。水平导轨足够长，其左端接有理想灵敏电流计G（内阻不计）和定值电阻R=3，水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中，Ⅱ区中的磁场恒定不变，磁感应强度大小为B₂=1T，在t=0时刻，从斜轨上磁场I区外某处垂直于导轨水平静止释放一金属棒ab，棒的质量m=0．l kg，棒的电阻r=2，棒下滑时与导轨保持良好接触设棒通过光滑圆弧前后速度大小不变，导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中，灵敏电流计指针稳定时显示的电流大小相等，t₂时刻进入水平轨道，立刻对棒施一平行于框架平面沿水平且与杆垂直的外力。（g取10m/s²）求：

（1）ab棒进入磁场区I时速度V的大小；

（2）磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d；

（3）棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量Q；

（4）若棒在t₂时刻进入水平导轨后，电流计G的电流I随时间t变化的关系如图（丙）所示（而未知），已知t₂到t₃的时间为0．5s，t₃到t₄的时间为1s，请在图（丁）中作出t₂到t₄时间内外力大小F随时间t变化的函数图像。（从上向下看逆时针方向为电流正方向）

【答案】

（1）（2）（3）（4）

【解析】

练习册系列答案

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如图（甲）所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图（乙）所示的交变电压．t=0时，Q板比P板电势高U₀，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计），已知电子在0～4t₀时间内未与两板相碰．则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是（　　）

A．0＜t＜t₀

B．t₀＜t＜2t₀

C．2t₀＜t＜3t₀

D．3t₀＜t＜4t₀

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如图（甲）所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图（乙）所示的交变电压．t=0时，Q板比P板电势高U₀，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计，电子质量和电荷量分别为m、e ），为使电子不能打在极板上，两极板间的距离至少是多少？

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（2012?上海模拟）如图（甲）所示，两个水平和倾斜光滑直导轨都通过光滑圆弧对接而成，相互平行放置，两导轨相距L=lm，倾斜导轨与水平面成θ=30⁰角，倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中，I区中磁场的磁感应强度B₁随时间变化的规律如图（乙）所示垂直斜面向上为正值，图中t₁、t₂未知．水平导轨足够长，其左端接有理想灵敏电流计G（内阻不计）和定值电阻R=3Ω，水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中，Ⅱ区中的磁场恒定不变，磁感应强度大小为B₂=1T，在t=0时刻，从斜轨上磁场I区外某处垂直于导轨水平静止释放一金属棒ab，棒的质量m=0．l kg，棒的电阻r=2Ω，棒下滑时与导轨保持良好接触，设棒通过光滑圆弧前后速度大小不变，导轨的电阻不计．若棒在斜面上向下滑动的整个过程中，灵敏电流计指针稳定时显示的电流大小相等，t₂时刻进入水平轨道，立刻对棒施一平行于框架平面沿水平且与杆垂直的外力．（g取10m/s²）求：
（1）ab棒进入磁场区I时速度V的大小；（2）磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d；
（3）棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量Q；
（4）若棒在t₂时刻进入水平导轨后，电流计G的电流I随时间t变化的关系如图（丙）所示（而未知），已知t₂到t₃的时间为0.5s，t₃到t₄的时间为1s，请在图（丁）中作出t₂到t₄时间内外力大小F随时间t变化的函数图象．（从上向下看逆时针方向为电流正方向）