[题目]如图所示.有一倾斜的光滑平行金属导轨.导轨平面与水平面的夹角为.导轨间距为L=0.5m.接在两导轨间的电阻为R=3.在导轨的中间矩形区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场.磁感应强度大小为B=2T.一质量为m=0.2kg.有效电阻为r=6的导体棒从距磁场上边缘d=2m处由静止释放.在磁场中运动了一段距离加速度变为零.然后再运动一段距离离开磁场.磁场区域题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为L=0.5m，接在两导轨间的电阻为R=3，在导轨的中间矩形区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。一质量为m=0.2kg、有效电阻为r=6的导体棒从距磁场上边缘d=2m处由静止释放，在磁场中运动了一段距离加速度变为零，然后再运动一段距离离开磁场，磁场区域的长度为4d，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直。不计导轨的电阻，取g=10m/s2。求：

(1)导体棒刚进入磁场时导体棒两端的电压U0；

(2)导体棒通过磁场的过程中，导体棒产生的焦耳热Q；

(3)求导体棒从开始运动到离开磁场经历的时间t。

【答案】(1)；(2)J；(3)

【解析】

(1)导体棒从静止下滑d的过程中，由动能定理得

运动导体棒相当于电源，导体棒两端电压即路端电压

(2)当加速度为零时，速度达到最大值v1，由受力平衡

由能量守恒定律，产生的总焦耳热等于机械能减少量

导体棒产生热量

(3)从开始运动到进入磁场历时t1

从进入磁场到离开磁场历时t2

练习册系列答案

A.甲表是电流表，R增大时量程增大

B.乙表是电压表，R增大时量程增大

C.在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则R=0.5Ω

D.在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R=1200Ω

【题目】如图所示（俯视），MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨，两导轨间距为L=0.20m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B1=5.0T，导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40Ω。质量为m2=0.2kg橡胶棒和阻值为R2=0.10Ω、质量为m1=0.4kg的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触，两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极板相连。电容器C的A极板开有小孔b，b正对固定、绝缘、薄壁弹性圆筒上的小孔a（只能容一个粒子通过），圆筒壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B2=×10-3T，O是圆筒的圆心，圆筒的半径r=0.40m。

(1)橡胶棒以v0=10m/s的速度与静止的金属杆发生碰撞（时间极短），碰撞过程中系统动能损失一半。碰撞后立即对金属杆施加一个与导轨平行的水平向左的力F，使金属杆以碰撞后的速度做匀速运动，求F的大小；

(2)当金属杆处于(2)问中的匀速运动状态时，电容器内紧靠B极板D处且静止的一个带正电的粒子经电容器C加速后由b孔射出，并从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该粒子与器壁碰撞后恰好又从小孔a射出圆筒而做周期性运动。已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，粒子的比荷为=5×107(C/kg)，求该带电粒子每次进磁场到出磁场过程中与圆筒壁碰撞的次数及所用的时间。（不计粒子重力及空气阻力）

【题目】如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接有（V）的正弦交变电流，图中D为二极管，定值电阻R=9。则下列判断正确的是（　　）

A.时，副线圈输出电压的瞬时值为V

B.时，电压表示数为V

C.电流表的示数为A

D.变压器输入功率为9W

【题目】某同学利用如图1所示的电路测量一电压表（量程为3V，内阻约两三千欧）的内阻。可使用的器材有：待测电压表；两个定值电阻（，）；两个滑动变阻器R3（其中一个最大阻值为10，另一个最大阻值为2000）；电阻箱R0（只能使用×100挡）；电源E（电动势约为9V，内阻未知）；单刀开关S和K；导线若干。