如图所示.电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内．MO间接有阻值为R = 3Ω的电阻．导轨相距d = 1m.其间有竖直向下的匀强磁场.磁感强度B = 0.5T．质量为m = 0.1kg.电阻为r = 1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置.并接触良好.现用平行于MN的恒力F = 1N向右拉动CD.CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求(1)CD运动的最大速度是� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内．MO间接有阻值为R = 3Ω的电阻．导轨相距d = 1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B = 0.5T．质量为m = 0.1kg，电阻为r = 1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好，现用平行于MN的恒力F = 1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求

（1）CD运动的最大速度是多少？
（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？
（3）当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度是多少？

（1）

（2）

（3）

本题考查带电粒子在符合场中的偏转问题，在该问题中电场力做功，洛伦兹力不做功，在磁场中运动时主要思路是先找圆心后求半径
（1）粒子运动轨迹如图所示。OQ段为圆周，QP段为抛物线．粒子在Q点时的速度
大小为

，根据对称性可知，方向与x轴正方向成45°角，可得：

解得：

（2）在粒子从Q运动到P的过程中，由动能定理得

解得

水平方向的位移为

，
竖直方向的位移为

可得

由

，故粒子在OQ段圆周运动的半径

（3）在Q点时，

设粒子从Q到P所用时间为t₁，在竖直方向上有

粒子从O点运动到Q所用的时间为：

则粒子从O点运动到P点所用的时间为

练习册系列答案

本土练霸系列答案

练习与测试湖南教育出版社系列答案

学而优中考专题分类集训南京大学出版社系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图所示，质量为m，带电量为q（q>0）的粒子（重力不计），从离坐标原点为1.5a的 y轴上的P点，以速度大小为v₀，方向与y轴正方向成θ=30°射入xoy坐标的第一象限，经过一个在第一象限内，边界形状为等腰梯形方向与xoy坐标面垂直匀强磁场区域，然后沿-x方向经过坐标原点0，进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，其运动轨迹为虚线所示，该电场强度为E，方向沿-y轴方向，磁感应强度为B，方向垂直坐标面向外。

（1）画出最小的等腰梯形所处的位置和粒子运动轨迹，并求出此时的磁感应强度；
（2）粒子过坐标原点0后的运动可分解为x方向和y方向两分运动组成，已知y方向分运动为简谐运动；求粒子离x轴最远距离。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

空间存在如图所示的匀强电场E和匀强磁场B.下面关于带电粒子在其中运动情况的判断，正确的是( )

A.若不计重力，粒子做匀速运动
的方向可沿y轴正方向，也可沿y轴负方向
B.若不计重力，粒子可沿x轴正方向做匀加速直线运动
C.若重力不能忽略，粒子不可能做匀速直线运动
D.若重力不能忽略，粒子仍可能做匀速直线运动

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（22分）如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B₁=" 0.40" T，方向垂直纸面向里，电场强度E = 2.0×10⁵V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面的矩形匀强磁场区域，磁感应强度B₂=" 0.25" T。一束带电量q = 8.0×10^-19C，质量m = 8.0×10^-26 kg的正离子从P点射入平行板间，不计重力，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射向矩形磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为60°。则：

（1）离子运动的速度为多大？
（2）试讨论矩形区域内的匀强磁场方向垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况下，矩形磁场区域的最面积分别为多少？并求出其在磁场中运动的时间。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图所示，在水平向左的匀强电场中，一根长为L且不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m带负电的小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是

A．小球重力与电场力的关系是mg=

B．小球重力与电场力的关系是Eq=

C．小球在B点时，细线拉力为T=2

D．在A处给小球一个数值为3mgL的动能，就能使小球恰在竖直面内做一完整的圆周运动

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图所示，两平行的、间距为d的光滑金属导轨b₁b₂b₃b₄、c₁c₂c₃c₄分别固定在竖直平面内，整个导轨平滑连接，b₂b₃、c₂c₃位于同一水平面(规定该水平面的重力势能为零)，其间有一边界为b₂b₃c₃c₂、方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨两端均连有电阻为R的白炽灯泡。一长为d的金属杆PN与两导轨接触良好，其质量为m、电阻为

。若金属杆从导轨左侧某一位置开始以初速度v₀滑下，通过磁场区域后，再沿导轨右侧上滑至其初始位置高度一半时速度恰为零，此后金属杆做往复运动。金属杆第一次通过磁场区域的过程中，每个灯泡产生的热量为Q，重力加速度为g，除金属杆和灯泡外其余部分的电阻不计。求：
(1)金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能；
(2)金属杆初始位置的高度；
(3)金属杆第一次刚进入磁场区域时加速度的大小。