如图甲所示.一对平行光滑轨道放置在水平面上.两轨道间距=0.2m.电阻R=1.0Ω,有一导体杆静止地放在轨道上.与两轨道垂直.杆及轨道的电阻均可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中.磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向向右拉杆.使之做匀加速运动.测得力F与时间t的关系如图乙所示.求杆的质量m和加速度a. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距=0.2m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻均可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向向右拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示，求杆的质量m和加速度a.

【答案】

；

【解析】

试题分析：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，设速度为v，则有 ①

导体杆切割磁感线产生感应电动势 ②

回路中的感应电流 ③

杆受到的安培力 ④

根据牛顿第二定律有 ⑤

化简得 ⑥

在图乙上任取两点代入上式求解得方向水平向右 ⑦ ⑧

考点：电磁感应中的力学问题

点评：本题关键是根据安培力和牛顿第二定律列出F与t的关系式．

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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．

（2006?嘉定区一模）A、如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距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，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．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的关系如图乙所示．求：

（1）外力在0时刻的值F₀=？外力在30秒时的值F=？
（2）杆的质量m=？加速度a=？

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的连线垂直于金属板，两板间距为d。

图甲

(1)如果在板M、N间加上垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间变化如图乙所示。t=0时刻，质量为m、电量为-q的粒子沿PQ方向以速度v\-0射入磁场，正好垂直于N板从Q孔射出磁场。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间恰为一个周期，且与磁感应强度变化的周期相同，求v₀的大小。

图乙

(2)如果在板M、N间加上沿PQ方向的电场，场强随时间变化如图丙所示。在P孔处放一粒子源，粒子源连续不断地放出质量为m、带电量为+q的粒子(粒子初速度和粒子间相互作用力不计)，已知只有在每个周期的前14个周期的时间内放出的带电粒子才能从小孔Q处射出，求这些带电粒子到达Q孔处的速度范围。

图丙

如图(甲)所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1 m，两轨道之间用R=2Ω电阻连接，一质量为m=0.5 kg的导体杆与两轨道垂直，静止地放在轨道上，杆及轨道的电阻均忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上．现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间关系如图10(乙)所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，经过位移s=2.5 m时，撤去拉力，导体杆又滑行了s′=2 m停下．求：

(1)导体杆运动过程中的最大速度；

(2)拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热；

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