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    如图所示，在坐标 xoy 平面内存在 B =2.0T的匀强磁场，OA 与OCA 为置于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA 满足曲线方程，C为导轨的最右端，导轨OA 与OCA 相交处的O点和A 点分别接有体积可忽略的定值电阻R1 和 R2，其R1 = 4.0Ω、R2 = 12.0Ω。现有一足够长、质量 m =  0.10 kg 的金属棒 M N 在竖直向上的外力F 作用下，以v =3.0m/s的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻 R1、R2 外其余电阻不计，g 取10m/s2，求：

    （1）金属棒 M N 在导轨上运动时感应电流的最大值；
    （2）外力F 的最大值；
    （3）金属棒 M N 滑过导轨O C 段，整个回路产生的热量。

    （1）1.0A；（2）2.0N（3）1.25J

    解析

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）下列说法正确的是
    AD
    AD
    ．
    A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射到空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
    B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹
    C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场向外传播就形成了电磁波
    D．根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关
    （2）如图所示，在坐标原点O处有一质点S，它沿y轴做频率为10Hz、振幅为2cm的简谐运动，形成的波沿x轴传播，波速为4m/s，当t=0时，S从原点开始沿y轴负方向运动．
    （1）画出当S完成第一次全振动时的波形图；
    （2）经过多长时间x=1m处的质点第一次出现波峰？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    磁聚焦被广泛的应用在电真空器件中，如图所示，在坐标xoy中存在有界的匀强聚焦磁场，方向垂直坐标平面向外，磁场边界PQ直线与x轴平行，距x轴的距离为
    2
    		3
    a
    3
    ，边界POQ的曲线方程为y=
    x(a-x)
    a2
    3
    -x2
    ．且方程对称y轴，在坐标x轴上A处有一粒子源，向着不同方向射出大量质量均为m、电量均为q的带正电粒子，所有粒子的初速度大小相同均为v，粒子通过有界的匀强磁场后都会聚焦在x轴上的F点．已知A点坐标为（-a，0），F点坐标为（a，0）．不计粒子所受重力和相互作用求：
    （1）匀强磁场的磁感应强度；
    （2）粒子射入磁场时的速度方向与x轴的夹角为多大时，粒子在磁场中运动时间最长，最长对间为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2005?衡阳模拟）如图所示，在坐标的第Ⅰ象限内有一匀强磁场区域，磁感应强度为B，y轴是磁场左侧的边界，直线OA是磁场右侧的边界，在第Ⅱ象限y＞0的区域，有一束带电量为q的负粒子（重力不计）垂直y轴射入磁场，粒子的质量为m，粒子在各入射点速度与入射点的y轴坐标值成正比，即v=by（b是常数，且b＞0）．要求粒子穿过磁场区域后，都垂直于x轴射出，求：直线OA与x轴的夹角θ多大？（用题中已知物理量符号表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在坐标原点O处，能向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带正电粒子．在O点右侧有一半径为R的圆形薄板，薄板中心O′位于x轴上，且与x轴垂直放置，薄板的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形．已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速率为v，重力不计．
    （1）要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到薄板MN上，可在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，则场强的最小值E0为多大？在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为多大？
    （2）要使薄板右侧的MN连线上都有粒子打到，可在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，则磁场的磁感应强度不能超过多少（用m、v、q、R表示）？若满足此条件，从O点发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在坐标平面的第Ⅰ象限内有水平向左的匀强电场E=1.0×103V/m，第Ⅱ象限内有垂直纸面向外的匀强磁场B=0.4T，一荷质比为
    qm
    =1.0×105C/Kg    的带正电粒子，从x轴上的P点以初速度v0垂直x轴进入磁场，已知P与原点O之间的距离为L=0.1m，粒子恰好到达O点而不进入电场，不计重力．求：
    （1）带电粒子的初速度v0
    （2）若带电粒子的初速度方向不变，大小为原来的2倍，粒子第三次到达y轴的位置为N，求粒子从P到N的时间t和总路程S．（结果取两位有效数）

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