如图13所示.平行的水平金属导轨MN.PQ相距l.在M.P两点间接一个阻值为R的电阻.在两导轨间的矩形区域OO′O′1O1内有垂直导轨平面竖直向下.宽为d的匀强磁场.磁感应强度为 B.一质量为m.电阻为r的导体棒ab.垂直于MN搁在导轨上.与磁场左边界相距d0.现用一大小为F.水平向右的恒力拉棒ab.使它由静止开始运动.已知棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动.棒ab与导� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图13所示，平行的水平金属导轨MN、PQ相距l，在M、P两点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间的矩形区域OO′O′₁O₁内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为 B.一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直于MN搁在导轨上，与磁场左边界相距d₀.现用一大小为F、水平向右的恒力拉棒ab，使它由静止开始运动，已知棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好的接触，不计导轨的电阻和导体棒与导轨的摩擦.求：

图13

（1）棒ab进入磁场左边界的速度v₁；

（2）棒ab离开磁场右边界时的速度v₂；

（3）棒ab从开始运动到离开磁场的过程中，电阻R上产生的焦耳热.

解析：（1）设棒刚进入磁场时速度为v₁，由动能定理Fd₀=mv²₁ ①

解得：v₁= ②

（3）ab棒离开磁场右边界前已经做匀速直线运动，设速度为v₂，则有

感应电动势：E=BLv₂ ③

回路电流：I= ④

ab棒受力平衡：F=F_安=Bil ⑤

解得v₂= ⑥

（3）设回路总的焦耳热为Q，由功能关系可得F(d₀+d)=Q+mv²₂ ⑦

又根据串联电路的特点，电阻R上产生的焦耳热Q_R=Q ⑧

解得Q_R= ⑨

答案：（1）

（3）

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（1）将白光光源C放在光具座的最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、

E、D、B

、A．
（2）实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒的轴线把屏照亮；
②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用米尺测量双缝到屏的轴线上；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离．
在操作步骤②时还应注意单缝和双缝间的距离约为5cm～10cm 和

使单缝与双缝相互平行

．
（3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹的中心对齐此时如图3所示轮上的示数为

13.870

mm，求得相邻亮纹的间距△x为

2.310

mm．
（4）已知双缝间距d为2.0×10^-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，求得所测红光波长为

6.6×10²

nm．

如图13所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电，B板带负电。两板之间存在着匀强电场，两板间距为d，两板间电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O^ˊ处，C带正电，D带负电。两半圆形金属板间的距离很近，两半圆形金属板末端的中心线正对着B板上的小孔，两半圆形金属板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O^ˊ。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔、紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒（微粒的重力不计）。求：

（1）微粒穿过B板小孔时的速度为多大；

（2）为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件；

（3）在满足（2）的情况下，从释放微粒开始，经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点P。

如图13所示，平行的光滑金属导轨ＥＦ和ＧＨ相距L，处于同一竖直平面内，ＧＥ间解有阻值为Ｒ的电阻，轻质金属杆ａｂ长为２L，近贴导轨数值放置，离ｂ端0.5L处固定有质量为ｍ的小球，整个装置处于磁感应强度为Ｂ并与导轨平面垂直的匀强磁场中，当ａｂ杆由静止开始紧贴导轨绕ｂ端向右倒下至水平位置时，球的速度为ｖ，若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，求在此过程中：

（１）通过电阻Ｒ的电量；

（２）Ｒ中通过的最大电流强度.

（１）通过电阻Ｒ的电量；

（２）Ｒ中通过的最大电流强度.

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