题目内容

如图所示,两根平行光滑金属导轨位于水平面内，导轨间距L=20cm,电阻R=1.0 ；一金属杆垂直两轨静止在轨道上，轨道和金属杆的电阻不计，全部装置处于磁感应强度B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场中。现用一外力F沿轨道方向拉金属杆使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如F-t图象所示，求金属杆的质量和加速度。
　　　　


练习册系列答案
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如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U＝k，式中的比例系数k称为霍尔系数。

设电流I是由自由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为v，电荷量为e，回答下列问题：
小题1:达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”)；
小题2:电子所受的洛伦兹力的大小为________；
小题3:当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为________；
小题4:证明霍尔系数为k＝，其中n代表导体内单位体积中自由电子的个数．
如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B.一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出. 下列说法正确的是                           (    )
A．微粒受到的电场力的方向一定竖直向上
B．微粒做圆周运动的半径为
C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小
D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小
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1.5×103V／m，Bl大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合。一质量m=1×10-14kg、电荷量q=2×l0-10C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。则求：

小题1:微粒运动速度v的大小；
小题2:匀强磁场B2的大小；
小题3:B2磁场区域的最小面积。
如图所示，水平虚线L1.L2间的高度差h=5cm,L1的上方和L2的下方都存在垂直
纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，下方磁场的磁感应强度是上方的倍，一带
电微粒正好能在竖直平面内沿图中轨迹做周期性运动，在两磁场中的轨迹是半圆.当运动到
轨迹最低点时，如果撤去电场，微粒将做匀速直线运动.取g=10m/s2.

小题1:说出微粒的绕行方向；
小题2:分别求出微粒在两磁场中的速度大小；
如图所示，一质量为m的带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中(电场竖直向下，磁场在水平方向)的竖直平面内作半径为R的匀速圆周运动，则这个液滴（  ）
A．一定带正电
B．一定带负电
C．沿逆时针方向运动
D．沿顺时针方向运动
当两列水波发生干涉时，如果两列水波的波谷在P点相遇，下列说法正确的是   （   ）
A．质点P的振动始终是减弱的
B．质点P的振幅最小
C．质点P的位移始终最大
D．质点P的位移有时为零
2011年9月29日，中国首个空间实验室“天宫一号”在酒泉卫星发射中心成功发射。宇航员可以在“天宫一号”中进行生活甚至进行多项体育活动。假设一名宇航员在空间站内打垒球，但由于“天宫一号”空间有限，须对垒球场进行改造：垒球场上半侧为匀强电场，下半侧为匀强磁场，中间为分界面，电场线与分界面垂直，磁场垂直纸面向里，电场强度为E＝100V/m，宇航员位于电场一侧距分界面为h＝3m的P点，PO垂直于分界面，D位于O点右侧，该宇航员将质量为m＝0.1kg、带电量为q＝－0.05C的垒球从P点以初速度v0＝10m/s平行于界面投出，要让垒球第一次通过界面就击中D点，且能回到P点。不考虑万有引力的影响。求：

小题1:OD之间的距离d.
小题2:垒球从抛出到第一次回到P点的时间t.(计算结果保留三位有效数字)  
如图所示，在直角坐标xoy内，在第1象限的区域I内存在垂直于纸面向外宽度为d的匀强磁场，区域Ⅱ内存在垂直于纸面向里宽度为的匀强磁场；在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场，一质量为m带电量为+q的带电粒子从电场中的坐标为（-2h，）点以速度水平向右射出，经过原点O处射入区域I后垂直MN射入区域Ⅱ，（粒子的重力忽略不计）求：

小题1:区域I内磁感应强度B1的大小；
小题2:若区域Ⅱ内磁感应强度B2的大小是B1的整数倍，当粒子再次回到y轴时坐标可能值为多少?

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