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    【题目】如图所示，两根足够长的金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l.在M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，且导轨和金属杆的电阻可忽略,重力加速度为g.

    (1)让ab杆由静止开始沿导轨下滑，求它下滑的加速度大小.

    (2)若在整套装置上施加磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向下的匀强磁场.让ab杆由静止开始沿导轨下滑.

    a.当ab杆速度大小为v时，求此时ab杆中的电流大小；

    b.求ab杆下滑过程中的最大速度.

    【答案】(1)a =g (2)i=lvB/R，vm= mg/ l2B2

    【解析】

    （1）对ab杆受力分析: 杆只受重力和垂直于斜面的支持力。所以对杆沿着斜面向下的方向列出的动力学方程为：mg = ma

    解得：a =g

    （2）a.当ab杆速度大小为v时，闭合回路的感应电动势为e = lvB

    所以此时ab杆中的电流大小： i = e/R= lvB/R

    b. 对ab杆受力分析: 杆受重力、垂直于斜面的支持力和沿着斜面向上的安培阻力。

    当杆ab在下滑过程中达到最大速度vm时，必有：

    mgsinθ- I m lB = 0

    I m=Em /R= lvmB/R

    解得：

    练习册系列答案
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    【题目】如图所示，有界匀强磁场的左边有一“日”字形导线框，ac、ce边长相等且大于磁场的宽度，ae与bf的电阻不计，ab、cd、ef的电阻均相等。线框以一定速度匀速通过磁场，若将ab、cd和ef边分别在磁场中运动的过程，称为I、Ⅱ、Ⅲ过程，下列说法中正确的是(　 　)

    A. Ⅱ、Ⅲ过程中ab中的电流强度相等

    B. Ⅱ、Ⅲ过程中cd中的电流强度相等

    C. I、Ⅱ、Ⅲ过程中ab间的电压相等

    D. I、Ⅱ、Ⅲ过程中导线框消耗的总电功率相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】电磁轨道炮的加速原理如图所示。金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道接触良好。开始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离L，导轨长s，炮弹质量m。导轨上电流为I，方向如图中箭头所示。若炮弹出口速度为v，忽略摩擦力与重力的影响。求：

    （1）炮弹在两导轨间的加速度大小a；

    （2）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？

    （3）磁场力的最大功率为多大。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定，轨距为d．空间存在匀强磁场，磁场方向垂直轨道平面向上，磁感应强度为B．P、M间所接阻值为R的电阻．质量为m的金属杆ad水平放置在轨道上，其有效电阻为r．现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离s时，达到最大速度．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．求：

    （1）金属杆ab运动的最大速度；

    （2）金属杆ab运动的加速度为时，电阻R上电功率；

    （3）金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中，克服安培力所做的功．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】回旋加速器的工作原理如图所示：D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差.A处的粒子源产生的α粒子在两盒之间被电场加速，两个半圆盒处于垂直于盒面的匀强磁场中。α粒子进入半圆金属盒内做匀速圆周运动。若忽略α粒子在电场中的加速时间且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是

    A. α粒子在磁场中回转一周运动的周期越来越小

    B. α粒子在磁场中回转一周运动的周期越来越大

    C. 仅增大两盒间的电势差，α粒子离开加速器时的动能增大

    D. 仅增大金属盒的半径，α粒子离开加速器时的动能增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况)．若A星体质量为2m，B、C两星体的质量均为m，三角形的边长为a，则下列说法正确的是(　　)

    A. A星体所受合力大小FA＝

    B. B星体所受合力大小FB＝

    C. C星体的轨道半径RC＝a

    D. 三星体做圆周运动的周期T＝π

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )

    A. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比

    B. 根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比

    C. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量无关

    D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则A、B两点间的电势差为UAB＝－1 V

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    【题目】如图所示，直空中有以O为圆心，半径为R的圆柱形匀强磁场区域，磁感应强度方向垂直纸面向外，在虚线范围内、x轴上方足够大的范围内有宽度为d，方向沿y轴负向、大小为E的匀强电场。圆形磁场区域的右端与电场左边界相切，现从坐标原点O沿纸面不同方向发射速率为v 的质子，已知质子的电荷量为e，质量为m，不计质子的重力。求

    （1）要使质子不出磁场区域，磁感应强度B要满足什么条件？

    （2）P、N两点在圆周上，M是OP的中点，MN平行于x轴，若质子从N点平行于x轴出磁场，求磁感应强度的大小和粒子从O点出射时的方向。

    （3）求质子从N点平行于x轴出磁场后与x轴的交点坐标。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（　　）

    A. 质谱仪可以用来分析同位素

    B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

    C. 能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于

    D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

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