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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

    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 ）
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (20分)静止于A处的离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，并从P点垂直CF进入矩形区域的有界匀强磁场。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场，已知圆弧虚线的半径为R，其所在处场强为E、方向如图所示：离子质量为m、电荷量为q；=a、=1.5a，磁场方向垂直纸面向里；离子重力不计。
    (1)求加速电场的电压U；
    (2)若离子能最终打在QF上，求磁感应强度B的取值范围。

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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，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30º，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计。

    求：⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1；
    ⑵偏转电场中两金属板间的电压U2；
    ⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。下列说法正确的是（   ）
    A．微粒一定带负电B．微粒动能一定减小
    C．微粒的电势能一定增加D．微粒的机械能不变

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上。y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场（图中未画出）；第四象限有与x轴同方向的匀强电场；第三象限也存在着匀强电场（图中未画出）。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放，恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动，经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动，经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动，最后通过x轴上的c点，且Oa=Oc。已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。求：

    （1）微粒的电性及第一象限电场的电场强度E1；
    （2）带电微粒由P点运动到c点的过程中，其电势能的变化量大小；
    （3）带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）如图甲所示，两块足够大的平行金属板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化、方向竖直向下的电场，变化规律如图乙所示，在t=0时刻从负极板由静止释放一个质量为m、带电量为q（q<0）的质点。已知电场强度，同时t0也为已知量。


    （1）若质点恰好在t=3t0时刻到达正极板，试求两极板之间的距离d
    （2）在第（1）问的条件下，在极板间再加上空间分布均匀、大小随时间周期性变化、方向垂直纸面向外的磁场，变化规律如图丙所示，已知磁感应强度。试求：
    ①带电质点经过多长时间到达正极板
    ②带电质点在极板间做圆周运动的最大半径
    ③画出质点在极板间运动的轨迹图（不需要写计算过程）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子（不计重力），以速度v0沿图示方向恰能直线穿过，正确的分析是（   ）
    A．如果让平行板电容器左极板为正极，则带电粒子必须从下向上以v0进入该区域才能沿直线穿过
    B．如果带正电粒子以大于v0的速度沿v0方向射入该区域时，其电势能越来越小
    C．如果带负电粒子速度小于v0，仍沿v0方向射入该区域时，其电势能越来越大
    D．无论带正电还是带负电的粒子，若从下向上以速度v0进入该区域时，其动能都一定增加

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (12分)如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔S1、S2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，电压的大小为U0，周期为T0。在t=0时刻将一个质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子由S1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t=时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区。(不计粒子重力，不考虑极板外的电场)

    (1)求粒子到达S2时的速度大小v
    (2)为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件；
    (3)若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t=T0时刻再次到达S1，而再次进入电场被加速，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么(　　)
    A．微粒带正、负电荷都有可能
    B．微粒做匀减速直线运动
    C．微粒做匀速直线运动
    D．微粒做匀加速直线运动

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