如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,导轨间的距离为d,其上端接一电阻R,在两导轨间存在与平面垂直的匀强磁场B,且磁场区域足够大,在其下方存在

◎ 题目

如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,导轨间的距离为d,其上端接一电阻R,在两导轨间存在与平面垂直的匀强磁场B,且磁场区域足够大,在其下方存在与导轨相连的两个竖直的平行金属板。在两金属板间存在一光滑的轨道,倾斜轨道与水平方向的夹角为θ,倾斜轨道与竖直圆形轨道间用一段光滑小圆弧相连,圆形轨道的半径为r,将一电阻也为R、质量为m的导体棒从一位置由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,当导体棒开始匀速运动时,将一带正电的小球由倾斜轨道的某一位置由静止释放,小球的电荷量为q,求:

(1)导体棒匀速运动的速度;
(2)若小球到达圆形轨道最高点时对轨道的压力刚好为零,则释放小球的初位置到圆形轨道最低点的高度h多大?

◎ 答案

(1),(2)

◎ 解析

(原创,电学,16分)
(1)当导体棒匀速运动时,其感应电动势为(2分)
由闭合电路欧姆定律得:(1分)
由平衡条件得(2分)
解得: (2分)
(2)两板间的电势差为: (1分)
两板间的电场强度为: (2分)
由动能定理得: (2分)
在轨道最高点,由牛顿第二定律得: (2分)
解得:(2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,导轨间的距离为d,其上端接一电阻R,在两导轨间存在与平面垂直的匀强磁场B,且磁场区域足够大,在其下方存在…”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。

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