首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
带电粒子在复合场中的运动
> 正文
返回
打印
如图18所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为x.一质量为m、电阻为r
网友投稿 2023-04-12 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图18所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为x.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于轨道上,与导轨垂直且接触良好,受到水平拉力F=(0.5v+0.4) N(v为某时刻金属棒运动的瞬时速度)的作用,从磁场的左边界由静止开始运动.已知l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,x=0.8 m,如果测得电阻R两端的电压U随着时间是均匀增大的,那么:
(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;
(2)金属棒到达ef处的速度应该有多大;
(3)分析并求解磁感应强度B的大小.
◎ 答案
(1)做初速度为零的匀加速直线运动(2)0.8m/s(3)0.5 T
◎ 解析
(1)(3分)因电阻两端的电压U随着时间t是均匀增大的,即:
而
,即
所以
,于是可以断定:金属棒必做初速度为零的匀加速直线运动
(2)(4分)设金属棒运动的加速度为a,在t=0时v=0,应用牛顿第二定律有
0.4 N=ma
解得a=0.4 m/s
2
所以由v=2ax,解得v
ef
=0.8m/s.
(3)(4分)根据题意,在金属棒运动的一般状态下,应用牛顿第二定律有:
(0.5v+0.4)-
=ma
又因为ma=0.4为恒量,所以必有0.5=
解得B=0.5 T.
◎ 知识点
专家分析,试题“如图18所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为x.一质量为m、电阻为r…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/444154.html
十二生肖
十二星座