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    （20分）如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）。导轨OAC的形状满足（单位：m）。磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。
    （1）0.3N
    （2）1W
    （3）

    （1）金属棒匀速运动，F外=F安（2分）
    E=BLv（1分）
    I=E/R总（1分）
    Lmax=2sin90°=2m（1分）
    R总=8/3Ω（1分）
    故Fmax="0.3N" （2分）
    （2）P1=E2/R1=1W（5分）
    （3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化
    且x=vt，E=BLv
    故       （ t∈（0，0.6））（7分）
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    带电粒子的质量,电荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场,磁场的磁感强度为B=0.17T.磁场的宽度为L=10cm.求:(不计重力)

    (1)带电粒子离开磁场时的偏转角多大?
    (2)带电粒子在磁场中运动的时间是多少?
    (3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d多大?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场．不计重力的影响．由这些条件可知                  
    A．不能确定粒子通过y轴时的位置
    B．不能确定粒子速度的大小
    C．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
    D．以上三个判断都不对

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，带正电的粒子以水平速度v0从平行金属板MN间中线连续射入电场中，MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压，电压变化周期T=0.1s，两板间电场可看做均匀的，且两板外无电场. 紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，分界线为CD，AB为荧光屏. 金属板间距为d，长度为l，磁场B的宽度为d. 已知：，带正电的粒子的比荷为q/m=108C/kg，重力忽略不计. 试求：

    （1）带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径；
    （2）带电粒子射出电场时的最大速度；
    （3）带电粒子打在荧光屏AB上的范围.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （16分）用磁聚焦法测比荷的装置如图所示．在真空玻璃管中装有热阴极K和带有小孔的阳极A．在A、K之间加上电压U后，不断地有电子从阴极K由静止加速到达阳极A，并从小孔射出．接着电子进入平行板电容器C，电容器两极板间加有不大的交变电场，使不同时刻通过的电子发生不同程度的偏转；电容器C和荧光屏S之间加一水平向右的均匀磁场，电容器和荧光屏间的距离为L，电子经过磁场后打在荧光屏上，将磁场的磁感应强度从零开始缓慢增大到为B时，荧光屏上的光点的锐度最大（这时荧光屏S上的亮斑最小）．
    （1）若平行板电容器C的板长为，求电子经过电容器和磁场区域的时间之比；
    （2）用U、B、L表示出电子的比荷；
    （3）在磁场区域再加一匀强电场，其电场强度的大小为，方向与磁场方向相反，若保持Ｕ、L和磁场方向不变，调节磁场的磁感应强度大小，仍使电子在荧光屏上聚焦，则磁感应强度大小满足的条件是什么？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1．0×102V／m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0．80m的C处有一粒子源，可在纸面内向水平线以下的各个方向均匀放出带电粒子，带电粒子的初速度，质量为，电荷量为，粒子最终落在金属板上。若不计粒子重力，求：
    （1）粒子源所在处C点的电势；
    （2）带电粒子打在金属板上时的动能；
    （3）若只将电场换为匀强磁场，磁场分布在半径为力，圆心在C点的圆形区域内，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=0．5T，从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围。（结果保留两位有效数字，）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在xOy平面内y>0的区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，在y<0的区域也存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，一带正电的粒子从y轴上的P点垂直磁场入射，速度方向与y轴正向成45¡。粒子第一次进入y<0的区域时速度方向与x轴正向成135¡，再次在y>0的区域运动时轨迹恰与y轴相切。已知OP的距离为，粒子的重力不计，求：
    (1)y<0的区域内磁场的磁感应强度大小；
    (2)粒子第2n(n∈N＋)次通过x轴时离O点的距离(本问只需写出结果)。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    匀强磁场仅存在于两平行极板之间，磁感强度为B，各部分长度如图．现有质量为m，电量为q的电子(不计重力)，从左边中点平行于板射入，欲使其打在极板上，求电子的速率应该在什么范围?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，A是一块水平放置得铅板的截面，其厚度为d。MM´和NN´是一重力可忽略不计，质量为m，带电量为q的粒子在匀强磁场中的运动轨迹。粒子的运动轨迹与磁场方向垂直，并且粒子垂直穿过铅板。轨迹MM´的半径为r，轨迹NN´的半径为R，且R > r。求：

    （1）粒子穿过铅板时的运动方向（回答向上或向下）
    （2）粒子带何电荷。
    （3）粒子穿过铅板时所受的平均阻力。
     

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