[题目]如图.光滑的平行金属导轨水平放置.导轨间距为L.左侧接一阻值为R的电阻.矩形区域abfe内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场.磁感应强度大小为B.导轨上ac段和bd段单位长度的电阻为r0.导轨其余部分电阻不计.且ac=bd=x1.一质量为m.电阻不计的金属棒MN置于导轨上.与导轨垂直且接触良好.金属棒受到一个水平拉力作用.从磁场的左边界由静止开始作匀� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为L，左侧接一阻值为R的电阻。矩形区域abfe内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨上ac段和bd段单位长度的电阻为r0，导轨其余部分电阻不计，且ac=bd=x1。一质量为m，电阻不计的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。金属棒受到一个水平拉力作用，从磁场的左边界由静止开始作匀加速直线运动，加速度大小为a。棒运动到cd处撤去外力，棒在运动到磁场右边界ef处恰好静止。求：

（1）金属棒在区域abdc内切割磁感线时产生的感应电动势随位移x（相对b点）的表达式；

（2）试求撤去外力后在区域cdfe内切割磁感线时棒的速度v随位移x（相对d点）的变化规律以及df的长度x2应满足什么条件。

（3）金属棒在整个运动过程中电阻R的最大电流值和最小值。

【答案】（1）（2）；（3）；

【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律得：

根据速度位移公式得：

联立解得：

（2）根据速度位移公式得：

解得：

又回路中的总电阻：

根据动量定理得：

又

联立解得：

当时，则有：

解得：

（3）在df段：速度减小，感应电动势减小且回路总电阻恒定，所以感应电流减小，当速度减为零时，感应电流也为零，即电流最小值为零；或当t=0时电流最小值为零；

在bd段：

最大电流值讨论： ①当满足，即：，且（在bd段内能达到最大电流），

②当时，导体棒加速运动到cd处，

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【题目】下列四幅图的有关说法中正确的是

A. 图（l）中的α粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成

B. 图（2）中若改用绿光照射，验电器金属箱一定不会张开

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①在玻璃皿中放入硫酸铜溶液，发现溶液旋转，此时电压表的示数为5.20V;

②将图中的磁铁撤去后，发现电压表的示数变为5.30V；

③将硫酸铜溶液换成蒸馏水重复①②两步骤，发现电压表的示数始终为5.99V.

关于上述实验的分析合理的是( )

A. 电池组的电动势为5.30V

B. 因硫酸铜溶液旋转而产生的电动势约为0.10V

C. 步骤②中电压相比步骤①变大主要是因为溶液电阻变小了

D. 步骤③中也能观察到蒸馏水的旋转现象

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【题目】据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内。如图所示，环状磁场的内半径为，外半径为，被束缚的带电粒子的比荷为k，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是（）

A. B.

C. D.

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【题目】如图所示，倾角为的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M点固定一个质量为m、带电量为-q的小球Q，整个装置处于在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个带电量为+q的小球P从N点由静止释放，释放后P沿着斜面向下运动。N点与弹簧的上端和M的距离均为。P、Q以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷，弹簧的劲度系数为，静电力常量为k，则

A. 小球P返回时，不可能撞到小球Q

B. 小球P在N点的加速度大小为

C. 小球P沿着斜面向下运动过程中，其电势能一定减少

D. 当弹簧的压缩量为时，小球P的速度最大

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①水平面上的光带宽度为多少？

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【题目】如图所示，MN下方有水平向右的匀强电场。半径为R，内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O在MN上，一质量为m，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从半圆管的A 点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，始终在电场中运动，C点（图中未画出）为小球在电场内水平向左运动位移最大时的位置。已知重力加速度为g，小球离开绝缘半圆管后的加速度大小为。则下列说法正确的是