题目内容
17.(1)棒向哪边运动,速度为多大?
(2)棒如果突然停止运动,则在突然停止运动时作用在棒上的安培力多大?方向如何?
分析 (1)带正电粒子以初速度v0水平射入两板间可做匀速直线运动,所受的电场力与磁场力平衡,分析出电场力的方向,确定出板间场强的方向,即可由右手定则判断出棒的运动方向.根据带电粒子的受力平衡求出电场强度的大小和板间的电压,得到ab产生的感应电动势,即可由公式E=BLv求解导体棒的速度大小.
(2)棒如果突然停止运动,电容器通过两个电阻放电,形成放电电流,根据闭合电路欧姆定律求出放电电流,由F=BIL求安培力的大小.
解答 解:(1)带电正粒子在板间做匀速直线运动,受到的磁场力与电场力平衡,则由平衡条件得:
Bqv0=Eq,
即:Bqv0=q$\frac{U}{d}$
解得:U=Bdv0;
由平衡条件知板间电场强度的方向竖直向下,mn板的电势较高,由右手定则判断可知ab棒向右运动.
导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势为:E=Bdv
因电阻R1=R2=R,板间电场与感应电动势的关系为:U=$\frac{E}{2}$
联立解得:v=2v0;
(2)棒刚停止运动时,电容器板间电压等于U.电容放电时电流方向从a到b,根据左手定则可知棒所受的安培力方向向右.安培力大小为:
F=BI′L,
电流:I′=$\frac{U}{R+\frac{R}{2}}$
解得:F=;
答:(1)棒向右运动,速度为2v0.
(2)棒如果突然停止运动,则在突然停止运动时作用在棒上的安培力大小为,方向向右.
点评 解决本题的关键根据液滴受力平衡求出平行板两端间的电势差,从而求出导体棒切割的速度.通过电场的方向得出两端电势的高低,根据右手定则得出导体棒运动的方向.
练习册系列答案
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7.
如图所示,M为定滑轮,一根细绳跨过M,一端系着物体C,另一端系着一动滑轮N,动滑轮N两侧分别悬挂着A、B两物体,已知B物体的质量为3kg,不计滑轮和绳的质量以及一切摩擦,若C物体的质量为9kg,则关于C物体的状态下列说法正确的是( )
| A. | 当A的质量取值合适,C物体有可能处于平衡状态 | |
| B. | 无论A物体的质量是多大,C物体不可能平衡 | |
| C. | 当A的质量足够大时,C物体不可能向上加速运动 | |
| D. | 当A的质量取值合适,C物体可以向上加速也可以向下加速运动 |
12.
某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型.图中K1、K2为原长相等,劲度系数K1>K2的两根轻质弹簧,开始时两弹簧均处于原长,下列表述正确的是( )
| A. | 缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 | |
| B. | 垫片向右移动时,K1产生的弹力大于K2产生的弹力 | |
| C. | 垫片向右移动时,K1的长度大于K2的长度 | |
| D. | 垫片向右移动时,K1弹性势能增大,K2的弹性势能减小. |
9.下列各组物理量均为矢量的是( )
| A. | 位移、时间、速度 | B. | 力、时间、路程 | ||
| C. | 力、平均速度、加速度 | D. | 质量、瞬时速度、加速度 |
6.如图所示,质量分别为m1和m2的两个物体用轻杆相连,置于固定的斜面上,则( )

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| B. | 当m1、m2静止在斜面上时,m1和m2一定无相互作用力 | |
| C. | 当它们共同下滑时,若m1<m2,一定是m2拉m1 | |
| D. | 以上说法都不对 |