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    （12分）如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连，导体棒及导轨的电阻不计，所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下。现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s测量一次导体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图象。设导轨足够长，求：

    （1）力F的大小；
    （2）t =1.2s时，导体棒的加速度；
    （3）估算1.6s内电阻R上产生的热量。

    （1）10N （2）3m/s2  （3）48J

    解析试题分析：（1）由图可知，导体棒运动的速度达到10m/s时开始做匀速运动，此时安培力和拉力F大小相等。导体棒匀速运动的速度
    匀速运动后导体棒上的电动势：                                  (1分)
    导体棒受的安培力：     (2分)
    则：                           (1分)
    （2）由图可知，时间t=1.2s时导体棒的速度
    此时导体棒上的电动势：                      (1分)
    导体棒受的安培力：＝N＝7N    (2分)
    由牛顿定律得：                     (1分)
    （3）由图知，到1.6s处，图线下方小方格的个数为40个，每个小方格代表的位移为

    所以1.6s内导体棒的位移                   (2分)
    拉力F做功                         (1分)
    由图知此时导体棒的速度      
    导体棒动能      
    根据能量守恒定律，产生的热量           (1分)
    （说明：格数为39~42均正确 ，答案范围46 ~52J ）
    考点：安培力 电磁感应定律 能量守恒

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    质量分别为m1和m2的两个物体用一个未发生形变的弹簧连接，如图所示，让它们从高处同时自由下落，则下落过程中弹簧发生的形变是(不计空气阻力)(    )

    A．若m1＞m2，则弹簧将被压缩
    B．若m1＜m2，则弹簧将被拉长
    C．只有m1＝m2，弹簧才会保持原长
    D．无论m1和m2为何值，弹簧长度均不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37°，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是

    A．ab杆所受拉力F的大小为mgtan37°
    B．回路中电流为
    C．回路中电流的总功率为mgv sin37°
    D．m与v大小的关系为m＝

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （14分）处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接电阻或电容器．匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度的大小B＝2T，质量为0.02 kg、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。若将下端连接阻值为R＝20Ω的电阻，如图所示，(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

    (1) 当金属棒下滑速度达到稳定时，求该速度的大小．
    (2) 当金属棒下滑速度达到0.4m/s时，求加速度的大小．
    (3) 若将下端连接的电阻换成电容为C=10000μF的电容器，求金属棒下滑的加速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （18分）如图所示，一电子（其重力不计，质量为m、电荷量为e，由静止开始，经加速电场加速后，水平向右从两板正中间射入偏转电场．偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成，当两板不带电时，电子通过两板之间的时间均为t0，当在两板间加电压为U0时，电子可射出偏转电场，并射入垂直纸面向里的匀强磁场，最后打在磁场右侧竖直放置的荧光屏上．磁场的水平宽度为s，竖直高度足够大。求：

    （1）加速电场的电压；
    （2）电子在离开偏转电场时的侧向位移；
    （3）要使电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (12分)如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．质荷比为＝4×10－10 kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v0＝2×107 m/s垂直x轴射入电场，OA＝0.2 m，不计重力．求：
    (1)粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；
    (2)若要求粒子不能进入第三象限，求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况．)

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在x＜0的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第一象限倾斜直线OM的下方和第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子自电场中的P点沿x轴正方向射出，恰好经过坐标原点O进入匀强磁场，经磁场偏转后垂直于y轴从N点回到电场区域，并恰能返回P点。已知P点坐标为，带电粒子质量为m，电荷量为q，初速度为v0，不计粒子重力。求：

    （1）匀强电场的电场强度大小；
    （2）N点的坐标；
    （3）匀强磁场的磁感应强度大小。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    在如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角θ为45o且斜向上方。现有一质量为m电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45o。 不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大。 求：

    （1）C点的坐标；
    （2）离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间；
    （3）离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图的环状轨道处于竖直面内，它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成。以水平线MN和PQ为界，空间分为三个区域，区域Ⅰ和区域Ⅲ内有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，区域Ⅰ和Ⅱ内有竖直向上的匀强电场，电场场强大小为。一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内，它与两根直轨道间的动摩擦因数为μ（0<μ<1），而轨道的圆弧形部分均光滑。将小环在较长的直轨道CD下端的C点无初速释放（不考虑电场和磁场的边界效应，重力加速度为g），求：

    （1）小环在第一次通过轨道最高点A时的速度vA的大小；
    （2）小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力FN的大小；
    （3）若从C点释放小环的同时，在区域Ⅱ再另加一垂直于轨道平面向里的水平匀强电场，其场强大小为，则小环在两根直轨道上通过的总路程多大？

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