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    5．如图所示，质量为m1=0.2kg的导体棒ab，垂直放在相距为L=0.5m的平行光滑金属轨道上．导轨平面与水平面的夹角为θ=30°，并处于磁感应强度大小为B=2T、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，导轨足够长．左侧是水平放置、间距为d=0.1m、板长为2d、的平行金属板，图中两个电阻的阻值均为R=4Ω，不计其他电阻，g=10m/s2．释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑后，求：
    （1）棒的电流多大？棒的速度v多大？
    （2）金属板上板带什么电？两板间电压多大？
    （3）将质量为m2=1×10-3kg、带电量为+q=5×10 -4C的微粒从两板正中间水平射入，它恰从某金属板的边缘离开，求它的初速度v0的大小．

    分析 （1）对棒分析，由共点力的平衡条件可求得电流大小；由导体棒切割磁感线公式E=BLv及欧姆定律可求得棒的速度；
    （2）根据右手定则可求出电流的方向，由欧姆定律可求得电压；
    （3）根据带电粒子在电场中的类平抛运动规律可求得水平初速度．

    解答 解：（1）由mgsinθ=IBL，
    得I=1A           
    电动势E=2IR；  
    由导体棒切割磁感线公式可得：
    E=BLv，
    得v=8m/s       
    （2）由右手定则可知，棒中电流方向由b到a，上板带负电．
    两板电压等于R两端的电压；
    故U=IR=1×4=4V                  
    （3）板内场强E0=$\frac{U}{d}$； 
    电场力F=qE=0.02N＞mg=0.01N
    微粒从上板边缘飞出．               
    a=$\frac{F-mg}{m}$=$\frac{0.02-0.01}{0.01}$=10m/s2                  
    由位移公式可得：
    $\frac{d}{2}$=$\frac{1}{2}$at2，解得t=0.1s                  
    水平速度v0=$\frac{2d}{t}$=$\frac{2×0.1}{0.1}$=2m/s                       
    答：（1）棒的电流为1A；棒的速度v为8m/s；
    （2）金属板上板带负电；两板间电压为4V；
    （3）它的初速度v0的大小为2m/s

    点评 本题考查导体切割磁感线以及带电粒子在电场中的偏转，要注意明确导体切割磁感线、闭合电路欧姆定律以及带电粒子在电场中的偏转等规律的综合应用．

    练习册系列答案
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    15．以下说法中正确的是（　　）
    A．一个电子穿过某一空间不偏转，则此空间一定不存在磁场
    B．一小段通电导线在某区域内没有受到力的作用，则此区域一定不存在磁场
    C．带电粒子垂直进入磁场一定不受磁场力的作用
    D．带电粒子垂直进入磁场一定受到磁场力的作用

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．电场中某区域的电场线分布如图所示A、B为电场中的两点，若以EA、EB分别表示A、B两点的场强，φA、φB分别表示A、B两点的电势，则以下结论中正确的是（　　）
    A．EA＞EB，φA＞φBB．EA＜EB，φA＜φBC．EA＞EB，φA＜φBD．EA＜EB，φA＞φB

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．如图所示，一个质量m=0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好沿光滑圆弧轨道ABC的A点的切线方向进入轨道（不计空气阻力）．已知圆弧轨道的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度v=4m/s，取g=10m/s2．
    （1）求小球做平抛运动的初速度v0的大小．
    （2）求P点与A点间的水平距离x和竖直距离h．
    （3）若已知小球到达圆弧轨道最高点C时的速度vC=$\sqrt{7}$m/s，求此时小球对轨道的压力NC．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    20．公式回顾：线速度与角速度的关系v=Rω，角速度与周期的关系$ω=\frac{2π}{T}$，向心力的计算公式 F=$m\frac{{v}^{2}}{R}$或F=mRω2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．为了测量两个质量不相等的沙包的质量，在没有直接测量工具的情况下，应用下列器材测量：铁架台、轻质定滑轮（摩擦不计）、砝码一套（总质量m=0.5kg）、细线、米尺、秒表．根据所学物理知识，改变实验条件进行多次测量，操作如下：

    ①实验装置如图甲，设左右两边沙包的质量分别为m1、m2；
    ②从砝码盒中取出质量为m0的砝码放在左边沙包中，剩余砝码都放在右边沙包中，发现m1下降m2上升；
    ③用米尺测出沙包m1从静止下降的距离h，用秒表测出沙包m1下降的时间t，则可知沙包的加速度大小a=$\frac{2h}{{t}^{2}}$；
    ④改变m′，测量相应的加速度a，得到多组m0及a的数据，作出a～m′（选填“a～m′”或“a～$\frac{1}{m′}$”）图线，如图乙；
    ⑤根据图线求得沙包的质量m1=3kg，m2=1.5kg （g=10m/s2）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点，每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出，其部分相邻点间的距离如图所示，完成下列问题．
    （1）关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是C．
    A．电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短
    B．纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短
    C．连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
    D．如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔不变
    （2）计算出打下点4时小车的瞬时速度为0.31m/s，求出小车的加速度为0.50m/s2．（要求计算结果保留两位有效数字）

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    14．如图甲所示，质量分别为mA和mB的滑块A、B用轻质弹簧连接，当用大小为F1的水平力作用在滑块B上且使滑块A、B共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x；将此装置放在倾角为θ的斜面上，如图乙所示，当用大小为F2的拉力沿平行于斜面向上的方向作用在滑块B上且使滑块A、B共同沿斜面向上做加速运动时，弹簧的伸长量也为x，若两滑块与水平面、斜面间的动摩擦因数均为μ，则在两种情况下施加的拉力F1与F2之比为（　　）
    A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值未知的电阻R．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25． 
    （1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
    （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该稳定速度的大小；
    （3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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