题目内容

（09年朝阳区月考）（8分）如图所示，在倾角θ=37º的斜面上，固定着宽L=0.20m的平行金属导轨，在导轨上端接有电源和滑动变阻器，已知电源电动势E=6.0V，内电阻r=0.50Ω。一根质量m=10g的金属棒ab放在导轨上，与两导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T、垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。若金属导轨是光滑的，已知sin37º=0.6，cos37º=0.8，取g=10m/s2，求：

（1）要保持金属棒静止在导轨上，滑动变阻器接入电路的阻值是多大？

（2）金属棒静止在导轨上时，如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，则此时导体棒的加速度是多大？

解析：（1）对金属棒进行受力分析，如图所示，设滑动变阻器接入电路的阻值为R，对于闭合电路

 

            

 

   （2）当匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，对金属棒进行受力分析，如图所示，

 

练习册系列答案
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（09年朝阳区月考）（7分）如图所示，A、B为真空中相距为d的一对平行金属板，两板间的电压为U，一带电粒子从A板的小孔进入电场，粒子的初速度可视为零，经电场加速后从B板小孔射出。已知带电粒子的质量为m，所带电荷量为q。带电粒子所受重力不计。求：

     （1）带电粒子从B板射出时的速度大小；

（2）带电粒子在电场中运动的时间。

（09年朝阳区月考）（8分）真空中有A、B两个带电小球相距L=2.0m，其质量分别为m1=1.0g和m2=2.0g，将它们放在光滑的绝缘水平面上，使它们从静止开始在电场力的作用下相向运动，如图所示。开始释放的瞬间，A球的加速度大小为a，经过一段时间后A、B两球相距L'，B球的加速度大小为a，速度大小v=3.0m/s，求：

（1）此时A球的速度大小；

（2）此过程中两球组成的系统电势能的变化量；

（3）A、B两球之间的距离L'。

（09年朝阳区月考）（10分）如图所示xOy的区域中，x＜0的区域有场强大小为E，方向沿y轴负方向的匀强电场，0＜x＜d的区域中有磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，y轴为两场的分界线。现有一质量为m，电荷量为-q的带电粒子从电场中的P点处，以初速度v0沿x轴正方向进入电场，已知PO间的距离为。粒子的重力忽略不计。求：

（1）带电粒子进入磁场时的位置坐标；

（2）射入磁场时带电粒子的速度大小和方向；

（3）要使带电粒子穿过磁场区域不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件。

（09年朝阳区月考）（10分）如图1所示，一个质量为0.1kg、电荷量为+1.0×10-6C的小滑块B，放在足够长的粗糙绝缘板A上。用手托住A置于水平向左的匀强电场中，保持A板水平，A、B均静止。现将板A从图中位置P竖直向上托至Q处，其运动的速度随时间变化的图线如图2所示，由于板A的运动，滑块B相对于板A滑动，在板A从位置P运动到Q处的时间内，B相对于A运动了0.02m，板A静止后，滑块B继续在板A上运动了0.02m。取g=10m/s2，求：

 

（1）绝缘板A从P到Q的两个运动过程中的加速度大小分别为多少？

（2）滑块B与板A间的动摩擦因数以及电场强度的大小。

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