（12分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

（12分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值v_m．求：

（1）金属棒开始运动时的加速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热．

答案

见解析

解析

本题考查牛顿第二定律的应用，金属棒开始下滑时没有切割磁感线，只有重力沿斜面向下的分力提供加速度，当导体棒匀速下滑时，所受安培力水平向右，由受力平衡可求得安培力，由公式F=BIL和欧姆定律可求得磁感强度B的大小，焦耳热可根据功能关系求解，重力做功转化为焦耳热和动能

核心考点

试题【（12分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向】；主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]

举一反三

（16分）如图所示，在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场，其他区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v₀射入电场，运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场，经磁场偏转，过y轴正半轴上的M点再次垂直进入匀强电场。已知OP=h，不计粒子重力，求：

（1）粒子经过Q点时的速度大小；
（2）匀强电场电场强度的大小；
（3）粒子从Q点运动到M点所用的时间。

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扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图所示：I、II两处的条形匀强磁场区域的宽度分别为L₁、L₂，边界竖直，I区域的右边界和II区域的左边界相距L，磁感应强度大小分别为B₁、B₂，方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为－q、重力不计的粒子，从靠***行板电容器的负极板处由静止释放，两极板间电压为U，粒子经电场加速后平行纸面射入I区域，射入时的速度方向与水平方向的夹角θ＝30°。
（1）当L₁＝L，B₁＝B₀时，粒子从I区域右边界射出时速度与水平方向的夹角也为30°，求B₀及粒子在I区域中运动的时间t₁；
（2）若L₂＝L₁＝L，B₂＝B₁＝B₀，求粒子在I区域中的最高点与II区域中的最低点之间的高度差h；
（3）若L₂＝L₁＝L，B₁＝B₀，为使粒子能返回I区域，求B₂应满足的条件；
（4）若L₁≠L₂，B₁≠B₂，且已保证粒子能从II区域的右边界射出，为使粒子从II区域右边界射出时速度与从I区域左边界射入时的方向总相同，求B₁、B₂、L₁、L₂之间应满足的关系式。

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如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中。设小球电荷量不变，在小球由静止下滑的过程中 (　　)

A．小球加速度一直增大

B．小球速度一直增大，直到最后匀速

C．杆对小球的弹力一直减小

D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变

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（12分）如下图所示，在xoy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场。初速度为零、带电量为q、质量为m的离子经过电压为U的电场加速后，从x上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场偏转并击中x轴上的C点。已知OA=OC=d。求：

（1）磁感强度B的大小．
（2）电场强度E的大小．
（3）离子从A到C运动的时间．

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如图所示，质量均为m的A、B两个小球，用长为2L的轻质杆相连接，在竖直平面内绕固定轴O沿顺时针方向自由转动（转轴在杆的中点），不计一切摩擦，某时刻A球恰好在图中的最高点，A、B球的线速度大小均为v，在A球从M点运动到最高点的过程中，下列说法正确的是

A．运动过程中B球机械能守恒
B．运动过程中B球速度大小不变
C．杆对A球一直做正功
D．A球单位时间内机械能的变化量不断变小

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