【正文】 ⑥ 解得： RL vrRdv 0)(2 ?? ⑦ 代入數(shù)據(jù)得 ?v 50 m/s （ 1 分） 由左手定則知，粒子所受洛侖茲力方向垂直 M 板，故粒子所受電場(chǎng)力應(yīng)該垂直于 N板，由右手定則知， ab 棒應(yīng)水平向右運(yùn)動(dòng)。其中 ab 邊和 cd 邊是電阻為 R 的均勻電阻絲，其余兩邊電阻不計(jì)。 PQ 在滑動(dòng)中與線框接觸良好， P和 Q 與邊框間的動(dòng)摩擦因素均為 ? 。當(dāng) PQ 滑過(guò) 2L/5 的距離時(shí)，PQ 的加速度為 a，求： （ 1）此時(shí)通過(guò) aP 段電阻絲的電流； （ 2）從開(kāi)始到此時(shí)過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱。 外電路的電阻： RR RR 25122 532R522?????外 RB L vRRB L vRB L vI 37252512 ???? BL mamgFRB L vI ???? ?3725 2225 )(37 LB RmamgFv ??? ? 整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱為 Q ，而 0215252 2 ?????? mvQLmgLF ? 所以44221250 )(13695252 LB mamgFmRm gLFLQ ????? ?? 14. 如圖所示，一個(gè)很長(zhǎng)的豎直放置的圓柱形磁鐵，產(chǎn)生一個(gè)中心輻射的磁場(chǎng)（磁場(chǎng)水平向外），其大小為 rkB? （其中 r 為輻射半徑），設(shè)一個(gè)與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為 R（大于圓柱形磁鐵的半徑），而彎成鋁環(huán)的鋁絲的橫截面積為 S，圓環(huán)通過(guò)磁場(chǎng)由靜止開(kāi)始下落。求： （ 1）圓環(huán)下落的速度為 時(shí)的電功率 . （ 2）圓環(huán)下落的最終速度 （ 3）當(dāng)下落高度為 時(shí)，圓環(huán)速度最大。 解： （ 1）由題意知圓環(huán)所在處在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 為 RkB? ??① 圓環(huán)的有效切割長(zhǎng)度為其周長(zhǎng)即 Rl ?2? ??② 圓環(huán)的電阻 R 電 為SRSlR ??? 2??電 ??③ 當(dāng)環(huán)速度為 v 時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 vkBlvE ?2?? ??④ 電流為RkSvREI ??? 電??⑤ 故圓環(huán)速度為 v 時(shí)電功率為 P=I2R 電 ??⑥ 聯(lián)立以上各式解得R SvkP ??222? ??⑦ （ 2）當(dāng)圓環(huán)加速度為零時(shí)，有最大速度 vm 此時(shí)R SvkB IlF m??22??安??⑧ 由平衡條件 安Fmg? ??⑨ RSm ?? 20 ??又 ??⑩ 聯(lián)立⑧⑨⑩解得220k gRvm ?????⑾ （ 3）由能量守恒定律 Qmvmghm ?? 221??⑿ 解得 ])(21[2 22200 k gRghRSQ ???? ????⒀ 15．（ 16 分） 如圖甲所示，不計(jì)電阻的“ U”形光滑導(dǎo)體框架水平放置，框架中間區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ ，有一導(dǎo)體桿 AC 橫放在框架上，其質(zhì)量為 m＝ ，電阻為 R＝ 。接通電路后，電壓表的示數(shù)恒為 U＝ ，電流表的示數(shù)恒為 I＝ ，電動(dòng)機(jī)牽引原來(lái)靜止的導(dǎo)體桿 AC 平行于 EF 向右運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的位移 — 時(shí)間圖像如圖乙所示。求： （ 1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度； （ 2）導(dǎo)體桿在變速運(yùn)動(dòng)階段產(chǎn)生的熱量。下列說(shuō)法正確的是 A. 在電路（甲）中，斷開(kāi) S， D0將漸漸變暗 B. 在電路（甲）中，斷開(kāi) S， D0 將先變得更亮，然后漸漸變暗 C. 在電路（乙）中，斷開(kāi) S， D0 將漸漸變暗 D. 在電路（乙）中，斷開(kāi) S， D0將先變得更亮，然后漸漸變暗 3． 如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為 m 的銅質(zhì)矩形線圈 .當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線 AB 正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力 FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是 （ ） mg 后大于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 mg 后小于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 先大于 mg 后大于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 先大于 mg 后小于 mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 U 形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上放著金屬棒 ab，開(kāi)始時(shí) ab棒以水平初速度 v0向右運(yùn)動(dòng)，最后靜止在導(dǎo)軌上，就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較，這個(gè)過(guò)程 ( ) A． 安培力對(duì) ab棒所做的功不相等 B． 電流所做的功相等 C． 產(chǎn)生的總內(nèi)能相等 D． 通過(guò) ab棒的電量相等 ，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為 d，其右端接有阻值為 R 的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力 F 作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離 L 時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。則此過(guò)程 （ ） 圖 2 L S B A B 0 t1 t2 t3 t4 v1 v3 v2 v t N ′ M N M ′ a b c d 圖 a 圖 b R 的電量為 F 做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量 F 做的功與安倍力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量 6．如圖 a 所示， abcd 是 位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域， MN 和 M′N′是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的水平邊界，并與線框的 bc 邊 平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。已知金屬線框的質(zhì)量為 m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?g，圖像中坐標(biāo)軸上所 標(biāo)出的字母均為已知量。虛線 MN 右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?；芈芬运俣?v 向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑 CD 始絡(luò)與 MN 垂直。 A、 B 是兩個(gè)相同的小燈泡， L 是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈。區(qū)域 cdef 內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為 s。（已知 l＝ 1m， m＝ 1kg， R＝ ?， r＝ ?， s＝ 1m） （ 1）分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做 何種運(yùn)動(dòng)； 答案：勻加速直線運(yùn)動(dòng)， a= （ 2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小； （ 3）若撤去外力后棒的速度 v 隨位移 x 的變化規(guī)律滿足 v＝ v0－ B2l2m（ R＋ r） x， 且棒在運(yùn)動(dòng)到 ef 處時(shí)恰好靜止，則外力 F 作用的時(shí)間為多少？ 1s （ 4）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。在 MN 上方及 CD 下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng) I 和 II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B。已知導(dǎo)體棒 ab 下落 r/2 時(shí)的速度大小為 v1，下落到 MN 處的速度大小為 v2。 （ 2）若導(dǎo)體棒 ab 進(jìn)入磁場(chǎng) II 后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng) I 和 II 之間的距離 h 和 R2 上的電功率 P2。 11. (14分 )如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距 m1 ，導(dǎo)軌平面與水平面成 θ=37176。＝ ， cos37176。足夠長(zhǎng)的、間距為 L=1m 的光滑平行金屬導(dǎo)軌 CD、 EF 水平放置，導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度也為 B。已知滑動(dòng)變阻器的總阻值為 R=4? ，滑片 P 的位置位于變阻器的中點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。 答案： （ 1） 100 m/s（ 2） 50 m/s，水平向右 ，固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正方形線框 abcd 邊長(zhǎng)為 L，正方形線框水平放置?，F(xiàn)有一段長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料均與 ab 邊相同的電阻絲 PQ 架在線框上，并受到與 ab 邊平行的恒定水平力 F 的作用從 ad 邊滑向 bc 邊。電阻絲 PQ 的質(zhì)量為 m。 Q P c b d a F 14. 如圖所示，一個(gè)很長(zhǎng)的豎直放置的圓柱形磁鐵，產(chǎn)生一個(gè)中心輻射的磁場(chǎng)（磁場(chǎng)水平向外），其大小為 rkB? （其中 r 為輻射半徑），設(shè)一個(gè)與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為 R（大于圓柱形磁鐵的半徑），而彎成鋁環(huán)的鋁絲的橫截面積為 S，圓環(huán)通過(guò)磁場(chǎng)由靜止開(kāi)始下落。求 ： （ 1）圓環(huán)下落的速度為 時(shí)的電功率 . （ 2）圓環(huán)下落的最終速度 （ 3）當(dāng)下落高度為 時(shí)，圓環(huán)速度最大。 15．（ 16 分） 如圖甲所示，不計(jì)電阻的“ U”形光滑導(dǎo)體框架水平放置，框架中間區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ ，有一導(dǎo)體桿 AC 橫放在框架上，其質(zhì)量為 m＝ ，電阻為 R＝ 。接通電路后，電壓表的示數(shù)恒為 U＝ ，電流表的示數(shù)恒為 I＝ ，電動(dòng)機(jī)牽引原來(lái)靜止的導(dǎo)體桿 AC 平行于 EF 向右運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的位移 — 時(shí)間圖像如圖乙所示。求： （ 1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度； （ 2）導(dǎo)體桿在變速運(yùn)動(dòng)階段產(chǎn)生的熱量。極光是由來(lái)自太陽(yáng)的高能量帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)高空稀薄大氣層時(shí)，被地球磁場(chǎng)俘獲，從而改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)方向，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，如圖所示。地磁場(chǎng)的存在，使多數(shù)宇宙粒子不能達(dá)到地面而向人煙稀少的兩極偏移，為地球生命的誕生和維持提供了天然的屏障。由此可知質(zhì)子的動(dòng)量 P1 和 a 粒子的動(dòng)量 P2之比 P1:P2為 C A. 1:1 B. 4:1 C. 1:2 D. 2:1 （泰州市 06期初調(diào)研） 超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點(diǎn)之一，當(dāng)一塊磁體靠近超導(dǎo)體時(shí)，超導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，對(duì)磁體有排斥作用。下列說(shuō)法正確的是 AB A．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò) 2πfR B．質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小無(wú)關(guān) C．只要 R 足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值 D．不需要改變?nèi)魏瘟?，這個(gè)裝置也能用于加速 α粒子 （武漢 2 月調(diào)研） 如圖所示，空間有一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為 且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左 端無(wú)初速放置一質(zhì)量為、電荷量 q=+ 的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。在導(dǎo)線所確定的平面內(nèi)，一電子從 P 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡的一部分如圖中的曲線 PQ 所示，則一定是 C A、 ab 導(dǎo)線中通有從 a 到 b 方向的電流 B、 ab 導(dǎo)線中通有從 b 到 a 方向的電流 C、 cd 導(dǎo)線 中通有從 c 到 d 方向的電流 BFD、 cd 導(dǎo)線中通有從 d 到 c 方向的電流 1（綿陽(yáng) 06 二診） 如圖所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線 a、 b 載有大小都為 1A、方向相反的電流， a 受到 b 的磁場(chǎng)力的大小為 F1，今在 a、 b 所在平面內(nèi)距 a、 b 相等距離的位置上平行于 a、 b 放置另一長(zhǎng)直導(dǎo)線 c， c 中電流大小為 2A，與 a 中電流方向相同， a 和 b 受到 c 的磁場(chǎng)力的大小都為 F2．下列關(guān)于導(dǎo)線 a、 b 受磁場(chǎng)力的合力大小和方向的判斷，正確的是 C A． a 導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力的合力大小為 F1+F2，方向向左 B． b 導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力的合力大小為 F1+F2，方向向左 C． a 導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力的合力大小為 F2— F1，方向向右 D． b 導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力的合力大小為 F2— F1，方向向右 1（ 襄 樊 市 06調(diào)研） 回旋加速器是加速帶電粒子的裝置 ， 其核心部分是分別與高頻交流電兩極相連接的兩個(gè) D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩 D形金屬盒處于垂直于盒底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B， D形金屬盒的半徑為 R，狹縫間的距離為 d。它的核心部分是兩個(gè) D 形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，使帶電粒子每次通過(guò)窄縫都得到加速。如 果用同一回旋加速度器分別加速氚核 (31H )和 α 粒子( 42He )，比較它們所加的高頻交流電源的周期和獲得的最大動(dòng)能的大小，有 B A、加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能也較大 B、加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動(dòng)能較小 C、加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能也較小 D、加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動(dòng)能較大 （湖南重點(diǎn)中學(xué) 2 次聯(lián)考） 一個(gè)靜止的放射 性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ,由于發(fā)生了衰變而形成了如圖 24所示的兩個(gè)圓形徑跡 ,兩圓半徑之比為 1:16,則 B