题目内容

如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨单位长度电阻为r0，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离为。有垂直纸面向里的非匀强磁场，其磁感应强度沿y方向大小不变，沿x方向均匀增强，即有，其中为常数。一根质量为m，电阻不计的金属杆MN可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中始终保持与导轨垂直。在t＝0时刻，金属杆MN紧靠在P、Q端，在外力F作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动。求

（1）在t时刻金属杆MN产生的感应电动势大小；
（2）在t时刻流经回路的感应电流大小和方向；
（3）在t时刻金属杆MN所受的安培力大小；
（1）                              
（2）
感应电流方向为NMPQN（逆时针方向）。
（3）
（1）在时刻t，有 
          
所以在t时刻金属杆MN产生的感应电动势大小为                 
（2）在时刻t，回路的总电阻    
所以在t时刻流经回路的感应电流大小为                 
感应电流方向为NMPQN（逆时针方向）。
（3）在t时刻金属杆MN所受的安培力大小为
练习册系列答案
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）如图所示，在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B＝5.0×10－2T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m＝6.64×10－27kg、电荷量为q＝＋3.2×10－19C的α粒子（不计α粒子重力），由静止开始经加速电压为U＝1 205 V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点M（－4，2）处平行于x轴向右运动，并先后通过匀强磁场区域。

20090602

 
  （1）请你求出α粒子在磁场中的运动半径

  （2）请你在图中画出α粒子从直线x＝－4到直线x＝4之间的运动轨迹，并在图中标明轨迹与直线x＝4交点的坐标
（3）求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间
如图所示,在地面上方的真空室内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的方向指向Y轴的负方向,场强E=4.0×V/m,匀强磁场的方向指向X轴的正方向,磁感强度B=0.40T.现有一带电微粒m以200m/s的速度由坐标原点沿Y轴正方向射入真空室后立即做匀速圆周运动.从微粒由O点射入开始计时,求经时间时微粒所处位置的坐标.(g取10/)

（1）如果磁感应强度B0为已知量，试推出满足条件时t1的表达式（用题中所给物理量的符号表示）
（2）若小球能始终在电场所在空间做周期性运动.则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小.
（3）当小球运动的周期最大时，在图中画出小球运动一个周期的轨迹.
如图所示，有一与竖直方向夹角为45°的直线边界，其左下方有一正交的匀强电磁场.磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B；电场方向竖直向上，场强大小为E=mg/q.一质量为m，电荷量为+q的小球从边界上N点正上方高为h处的M点静止释放，下落到N点时小球瞬间爆炸成质量、电荷量均相等的A、B两块.已知爆炸后A向上运动，能达到的最大高度为4h；B向下运动进入电磁场区域.此后A也将进入电磁场区域，

求：
(1)B刚进入电磁场区域的速度vB1
(2)B第二次进入电磁场区域的速度vB2
(3)设    B、A第二次进入电磁场时，与边界OO'交点分别为P、Q，求PQ之间的距离.
大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体（即电阻率较大的物质）；离地面50km以上的大气则看作是带电粒子密度非常大的良导体。地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面L=50km处与地面之间的电势差约为U=3.0×105V。由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变。统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量为q=1800C。试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P。（已知地球半径r=6400km，结果保留一位有效数字）
如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1， E的大小为0.5×103V/m, B1大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合．一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域．一段时间后，小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为(0，-10)，N点的坐标为(0，30)，不计粒子重力，g取10m/s2．
(1)请分析判断匀强电场E1的方向并求出微粒的运动速度v；
(2)匀强磁场B2的大小为多大？；
(3) B2磁场区域的最小面积为多少？
如图所示，水平放置的两个平行金属板MN、PQ间存在匀强电场和匀强磁场.MN板带正电，PQ板带负电，磁场方向垂直纸面向里.一带电微粒只在电场力和洛伦兹力作用下，从I点由静止开始沿曲线IJK运动，到达K点时速度为零，J是曲线上离MN板最远的点.以下几种说法中正确的是（   ）
A．在I点和K点的加速度大小相等，方向相同
B．在I点和K点的加速度大小相等，方向不同
C．在J点微粒受到的电场力小于洛伦兹力
D．在J点微粒受到的电场力等于洛伦兹力
在如图 9 所示的装置中 , 虚线框内存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场 , 匀强磁场方向 向下 , 磁感应强度为B1; 匀强电场方向垂直纸面向外 , 场强为 E 。在MN右侧有垂直纸面向里 的匀强磁场 , 磁感应强度为 B2 。现有一离子从 01 点垂直于电场、磁场方向射人后 , 沿直线运动 至 02 点后进入MN的右侧区域 , 最后打在MN上距O2为 d 的 P 点。不计离子的重力 , 求 :
(1)离子带何种电?
(2) 离子的电荷量与质量之比。
(3)离子在MN右侧运动的时间。

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