如图13所示.一对平行光滑轨道放置在水平面上.两轨间距l=0.20 m.电阻R=1.0 Ω.有一导体杆静止地放在轨道上.与两轨道垂直.杆及轨道的电阻皆可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中.磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆.使之做匀加速运动.测得力F与时间t的关系如图14所示.求杆的质量m和加速度a. 图13 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图13所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨间距l=0.20 m，电阻R=1.0 Ω.有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图14所示.求杆的质量m和加速度a.

图13 图14

解析：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用v表示其速度，t表示时间，则有v=at

杆切割磁感线，将产生动生电动势，E=Blv

在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流I=

杆受到的安培力为F_安=IBl

根据牛顿第二定律，有F-F_安=ma

联立以上各式，得F=ma+ at

由图线上取两点代入上式，可解得

a=10 m/s²，m=0.1 kg.

答案：a=10 m/s² m=0.1 kg

练习册系列答案

如图甲所示，一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ连线垂直于金属板；N板右侧的圆A内分布有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆半径为r，且圆心O在PQ的延长线上．现使置于P处的粒子源连续不断地沿PQ方向放出质量为m、电量为q的带电粒子（带电粒子的重力和初速度忽略不计，粒子间的相互作用力忽略不计），从某一时刻开始，在板M、N间加上如图乙所示的交变电压，周期为T，电压大小为U．如果只有在每个周期的0～

时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出，求：
（1）带电粒子到达Q孔可能的速度范围
（2）带电粒子通过该圆形磁场的最小偏转角θ．

如图1所示．一对平行光距l＝0.20m，电阻R＝1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道向下．现在一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示．求杆的质量m和加速度α．

如图13所示，一对半径均为R₁的金属板M、N圆心正对平行放置，两板距离为d，N板中心镀有一层半径为R₂的圆形锌金属薄膜，d≪R₂<R₁，两板之间电压为U_MN，两板之间真空且可视为匀强电场。N板受到某种单色光照射后锌金属薄膜表面会发射出最大速率为v，方向各异的电子，已知电子的电荷量为e，质量为m，每秒稳定发射n个电子。电子在板间运动过程中无碰撞且不计电子的重力和电子间相互作用，电子到达M板全部被吸收。M板右侧串联的电流表可以测量到通过M板的电流I。试求：

(1)当U_MN取什么值时，I始终为零；

(2)当U_MN取什么值时，I存在一个最大值，并求这个最大值；

(3)请利用(1)(2)的结论定性画出I随U_MN变化的图象。

图13

试题分类