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    如图所示，水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道，它们间的距离L="0.20" m，在两轨道的左端之间接有一个R=0.10的电阻。在虚线OO′（OO′垂直于轨道）右侧有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T。一根质量m=0.10kg的直金属杆垂直于轨道放在两根轨道上。某时刻杆以=2.0m／s且平行于轨道的初速度进入磁场，同时在杆上施加一个水平拉力，使其以=2.0m／s2的加速度做匀减速直线运动。杆始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触。杆和轨道的电阻均可忽略。

    （1）请你通过计算判断，在金属杆向右运动的过程中，杆上所施加的水平拉力的方向；
    （2）在金属杆向右运动的过程中，求杆中的感应电流为最大值的时，水平拉力的大小；
    （3）从金属杆进入磁场至速度减为零的过程中，电阻R上发出的热量Q=0.13J，求此过程中水平拉力做的功。
    （1）杆上所施加的水平拉力的方向始终向左 （2）0.15N（3）-7.0×10-2J

    试题分析：（1）金属杆刚进入磁场时，杆中的感应电流
    此时，杆所受的安培力，方向水平向左
    杆所受的合力，方向水平向左
    在金属杆向右做匀减速直线运动的过程中，安培力不断减小
    因此，杆上所施加的水平拉力的方向始终向左。
    （2）当速度减为时，电流为
    此时杆所受的安培力，方向水平向左
    根据牛顿第二定律
    水平拉力的大小
    （3）由动能定理
    其中克服安培力做功的数值等于电阻R上发出的热量Q，即
    所以J
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （19分）电偏转和磁偏转技术在科学上有着广泛的应用，如图所示的装置中，AB、CD间的区域有竖直方向的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。一带电粒子自O点以水平初速度正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界时速度为，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点。已知OP间距离为，粒子质量为，电量为，粒子自身重力忽略不计。试求：

    （1）P、M两点间的距离;
    （2）返回O点时的速度大小;
    （3）磁感强度的大小和有界匀强磁场区域的面积。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长。电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成370角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg。电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。求：

    (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
    (2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻消耗的功率为，求该速度的大小；
    (3)在上问中，若，金属棒中的电流方向到，求磁感应强度的大小与方向。(取 ，，)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R
    的电阻，在两导轨间矩形区域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ab棒，使它由静止开始运动，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，导轨电阻不计）.求：

    （1）在图中标出当棒ab进入磁场后流过电阻R的电流方向;
    （2）棒ab在离开磁场右边界时的速度；
    （3）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，有一倾角为30°的光滑斜面，匀强磁场垂直斜面，匀强电场沿斜面向上并垂直斜面底边。一质量为m、带电荷量为q的小球，以速度v在斜面上做半径为R匀速圆周运动。则
    A．带电粒子带负电
    B．匀强磁场的磁感应强度大小B=
    C．匀强电场的场强大小为E=
    D．带电粒子在运动过程中机械能守恒

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，两平行金属板的板长不超过0.2 m，板间的电压u随时间t变化的图线如图乙所示，在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子连续不断地以速度，沿两板间的中线平行金属板射入电场中，磁场边界MN与中线垂直．已知带电粒子的比荷，粒子所受的重力和粒子间的相互作用力均忽略不计．
    (1)在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场强度看作是恒定的．试说明这种处理能够成立的理由．
    (2)设时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出，求该带电粒子射出电场时的速度大小．
    (3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d，试判断d的大小是否随时间而变化？若不变，证明你的结论；若变，求出d的变化范围．
    　

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如下图所示，竖直平面（纸面）内有直角坐标系xOy，x轴沿水平方向。在x≤O的区域内存在方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B1的匀强磁场。在第二象限紧贴y轴固定放置长为l、表面粗糙的不带电绝缘平板，平板平行于x轴且与x轴相距h。在第一象限内的某区域存在方向相互垂直的匀强磁场（磁感应强度大小为B2、方向垂直于纸面向外）和匀强电场（图中未画出）。一质量为m、不带电的小球Q从平板下侧A点沿x轴正向抛出；另一质量也为m、带电量为q的小球P从A点紧贴平板沿x轴正向运动，变为匀速运动后从y轴上的D点进入电磁场区域做匀速圆周运动，经圆周离开电磁场区域，沿y轴负方向运动，然后从x轴上的K点进入第四象限。小球P、Q相遇在第四象限的某一点，且竖直方向速度相同。设运动过程中小球P电量不变，小球P和Q始终在纸面内运动且均看作质点，重力加速度为g。求：

    （1）匀强电场的场强大小，并判断P球所带电荷的正负；
    （2）小球Q的抛出速度v0的取值范围；
    （3）B1是B2的多少倍？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场．质量为带电量为+q的带电粒子，以水平速度v0从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E2，方向竖直向上的匀强电场，其边界a、b间的宽为L(该电场竖直方向足够长)．电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求：
    （1）匀强磁场对该带电粒子作用力的大小f；
    （2）该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；
    （3）该带电粒子到达边界b时的速度大小v．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，一倾角为θ=37o的绝缘斜面高度为h=3.6m，底端有一固定挡板，整个斜面置于匀强电场中，场强大小为E=1×106N/C，方向水平向右。现有一质量为m=1.1kg，电荷量为q=－1×10－6C的小物体，沿斜面顶端从静止开始下滑，小物体与斜面间的动摩擦因数为µ=0.5，且小物体与挡板碰撞时不损失机械能(g=10m/s2,sin37o=0.6，cos37o=0.8）求：

    （1）小物体第一次与挡板碰撞前瞬间速度v的大小；
    （2）小物体从静止开始下滑到最后停止运动通过的总路程s．

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