题目内容

竖直面内有两平行金属导轨AB、CD．导轨间距为l，电阻不计．一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动．棒与导轨垂直，并接触良好．导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B．导轨右边与电路连接．电路中的两个定值电阻阻值分别为2R和R．在BD间接有一水平放置的平行板电容器C，板间距离为d．当ab以速度v0匀速向左运动时，电容器中质量为m的带电微粒恰好静止．则带电粒子的性质及带电量正确的是（　　）
A．微粒带正电q=
mgd
Blv0
B．微粒带正电q=
3mgd
Blv0
C．微粒带负电q=
mgd
Blv0
D．微粒带负电q=
3mgd
Blv0

ab棒匀速向左运动时，棒中产生的感应电流方向为b→a，
则电容器上板带正电，下板带负电，场强方向向下．
微粒静止处于平衡状态，则微粒受到的电场力方向向上，
电场场强方向向下，电场力向上，正确微粒带负电；
对微粒，由平衡条件得 mg=q
UC
d
，
电容器两极板电压：UC=IR，
电路电流：I=
E
3R
，E=Blv0，
由以上各式求出q=
3mgd
Blv0
；
故选：D．
练习册系列答案
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如图所示，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度V向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2V匀速进入同一匀强磁场．则下说法说正确的是（　　）
A．第二次与第一次通过AB边横截面的电荷量之比为2：1
B．第二次与第一次线圈中产生的热量之比为4：1
C．第二次与第一次线圈中最大电流之比为2：1
如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，导轨间距为L=0.40m，一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间接有阻值为R=0.30Ω的电阻，一电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab在不同时刻的位置（如下表），导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s2．求：
时刻t/s00.100.200.300.400.500.600.70
位置x/m00.100.300.701.201.702.202.70
（1）在前0.4s的时间内，金属棒ab电动势的平均值
.
E
；
（2）金属棒的质量m；
（3）在前0.7s的时间内，回路产生的焦耳热Q．
如图所示，两光滑导轨相距为L，倾斜放置，与水平地面夹角为θ，上端接一电容为C的电容器．导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置，导体棒离地面的高度为h，磁感强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直，开始时电容器不带电．将导体棒由静止释放，整个电路电阻不计，则（　　）
A．导体棒先做加速运动，后作匀速运动
B．导体棒一直做匀加速直线运动，加速度为a=
mgsinα
m+CB2L2
C．导体棒落地时瞬时速度v=
2mgh
m+CB2L2
D．导体棒下落中减少的重力势能转化为动能，机械能守恒
如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成θ=30°角放置，一个磁感应强度B=1.00T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻，长L=0.40m、电阻r=0.10Ω的金属棒ab与MP等宽紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，g=10m/s2
时间t（s）00.100.200.300.400.500.600.70
下滑距离x（m）00.020.080.170.270.370.470.57
求：（1）在0.4s时间内，通过金属棒ab截面的电荷量
（2）金属棒的质量
（3）在0.7s时间内，整个回路产生的热量．
如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动，开始时电键S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的速度v与时间t的关系不可能是（　　）
A．B．C．D．
如图，足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆ab与导轨垂直且接触良好，导轨右端通过电阻与平行金属板AB连接．已知导轨相距为L；磁场磁感应强度为B；R1、R2和ab杆的电阻值均为r，其余电阻不计；板间距为d、板长为4d；重力加速度为g，不计空气阻力．
如果ab杆以某一速度向左匀速运动时，沿两板中心线水平射入质量为m、带电量为+q的微粒恰能沿两板中心线射出；如果ab杆以同样大小的速度向右匀速运动时，该微粒将射到B板距左端为d的C处．
（1）求ab杆匀速运动的速度大小v；
（2）求微粒水平射入两板时的速度大小v0；
（3）如果以v0沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出，试讨论ab杆向左匀速运动的速度范围．
如图所示，一水平放置的平行导体框的宽度L=0.5m，左端接有R=0.2Ω的电阻，磁感应强度大小B=0.4T的匀强磁场垂直导轨平面向下，现有一导体棒ab垂直跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab的电阻不计，当导体棒ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时．则：
（1）导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向分别为如何？
（2）要维持导体棒ab向右匀速运行，作用在导体棒ab上的水平外力为多少？方向怎样？
（3）电阻R上产生的热功率为多大？
如图所示，竖直平面内有一相距l的两根足够长的金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的均匀金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好，ab电阻为R，其它电阻不计．导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合电键S，发现导体棒ab仍作变速运动，则在闭合电键S以后，下列说法是正确的是（　　）
A．导体棒ab变速运动过程中加速度一定减小
B．导体棒ab变速运动过程中加速度一定增大
C．导体棒ab最后作匀速运动时，速度大小为v=
mgR
B2l2
D．若将导轨间的距离减为原来的
1
2
则导体棒ab最后作匀速运动时，速度大小为v=
4mgR
B2l2

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