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豎直面內有兩平行金屬導軌AB、CD.導軌間距為l,電阻不計.一根電阻不計的金屬棒ab可在導軌上無摩擦地滑動.棒與導軌垂直,并接觸良好.導軌之間有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感強度為B.導軌右邊與電路連接.電路中的兩個定值電阻阻值分別為2R和R.在BD間接有一水平放置的平行板電容器C,板間距離為d.當ab以速度v0勻速向左運動時,電容器中質量為m的帶電微粒恰好靜止.則帶電粒子的性質及帶電量正確的是( 。
A.微粒帶正電q=
mgd
Blv0
B.微粒帶正電q=
3mgd
Blv0
C.微粒帶負電q=
mgd
Blv0
D.微粒帶負電q=
3mgd
Blv0

ab棒勻速向左運動時,棒中產生的感應電流方向為b→a,
則電容器上板帶正電,下板帶負電,場強方向向下.
微粒靜止處于平衡狀態,則微粒受到的電場力方向向上,
電場場強方向向下,電場力向上,正確微粒帶負電;
對微粒,由平衡條件得 mg=q
UC
d

電容器兩極板電壓:UC=IR,
電路電流:I=
E
3R
,E=Blv0,
由以上各式求出q=
3mgd
Blv0
;
故選:D.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,單匝線圈ABCD在外力作用下以速度V向右勻速進入勻強磁場,第二次又以速度2V勻速進入同一勻強磁場.則下說法說正確的是( 。
A.第二次與第一次通過AB邊橫截面的電荷量之比為2:1
B.第二次與第一次線圈中產生的熱量之比為4:1
C.第二次與第一次線圈中最大電流之比為2:1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置,導軌間距為L=0.40m,一個磁感應強度B=0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面,導軌的上端M與P間接有阻值為R=0.30Ω的電阻,一電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上.現使金屬棒ab由靜止開始下滑,通過傳感器記錄金屬棒ab在不同時刻的位置(如下表),導軌電阻不計,重力加速度g=10m/s2.求:
時刻t/s00.100.200.300.400.500.600.70
位置x/m00.100.300.701.201.702.202.70
(1)在前0.4s的時間內,金屬棒ab電動勢的平均值
.
E
;
(2)金屬棒的質量m;
(3)在前0.7s的時間內,回路產生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,兩光滑導軌相距為L,傾斜放置,與水平地面夾角為θ,上端接一電容為C的電容器.導軌上有一質量為m長為L的導體棒平行地面放置,導體棒離地面的高度為h,磁感強度為B的勻強磁場與兩導軌所決定的平面垂直,開始時電容器不帶電.將導體棒由靜止釋放,整個電路電阻不計,則( 。
A.導體棒先做加速運動,后作勻速運動
B.導體棒一直做勻加速直線運動,加速度為a=
mgsinα
m+CB2L2
C.導體棒落地時瞬時速度v=
2mgh
m+CB2L2
D.導體棒下落中減少的重力勢能轉化為動能,機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ與水平面成θ=30°角放置,一個磁感應強度B=1.00T的勻強磁場垂直穿過導軌平面,導軌上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻,長L=0.40m、電阻r=0.10Ω的金屬棒ab與MP等寬緊貼在導軌上,現使金屬棒ab由靜止開始下滑,其下滑距離與時間的關系如下表所示,導軌電阻不計,g=10m/s2
時間t(s)00.100.200.300.400.500.600.70
下滑距離x(m)00.020.080.170.270.370.470.57
求:(1)在0.4s時間內,通過金屬棒ab截面的電荷量
(2)金屬棒的質量
(3)在0.7s時間內,整個回路產生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根光滑的平行金屬導軌豎直放置在勻強磁場中,磁場和導軌平面垂直,金屬桿ab與導軌接觸良好可沿導軌滑動,開始時電鍵S斷開,當ab桿由靜止下滑一段時間后閉合S,則從S閉合開始計時,ab桿的速度v與時間t的關系不可能是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,足夠長平行金屬導軌內有垂直紙面向里的勻強磁場,金屬桿ab與導軌垂直且接觸良好,導軌右端通過電阻與平行金屬板AB連接.已知導軌相距為L;磁場磁感應強度為B;R1、R2和ab桿的電阻值均為r,其余電阻不計;板間距為d、板長為4d;重力加速度為g,不計空氣阻力.
如果ab桿以某一速度向左勻速運動時,沿兩板中心線水平射入質量為m、帶電量為+q的微粒恰能沿兩板中心線射出;如果ab桿以同樣大小的速度向右勻速運動時,該微粒將射到B板距左端為d的C處.
(1)求ab桿勻速運動的速度大小v;
(2)求微粒水平射入兩板時的速度大小v0;
(3)如果以v0沿中心線射入的上述微粒能夠從兩板間射出,試討論ab桿向左勻速運動的速度范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一水平放置的平行導體框的寬度L=0.5m,左端接有R=0.2Ω的電阻,磁感應強度大小B=0.4T的勻強磁場垂直導軌平面向下,現有一導體棒ab垂直跨放在框架上,并能無摩擦地沿框架滑動,框架及導體ab的電阻不計,當導體棒ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時.則:
(1)導體棒ab上的感應電動勢的大小及感應電流的方向分別為如何?
(2)要維持導體棒ab向右勻速運行,作用在導體棒ab上的水平外力為多少?方向怎樣?
(3)電阻R上產生的熱功率為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,豎直平面內有一相距l的兩根足夠長的金屬導軌位于磁感應強度為B的勻強磁場中,質量為m的均勻金屬導體棒ab可在導軌上無摩擦地上下滑動,且導體棒ab與金屬導軌接觸良好,ab電阻為R,其它電阻不計.導體棒ab由靜止開始下落,過一段時間后閉合電鍵S,發現導體棒ab仍作變速運動,則在閉合電鍵S以后,下列說法是正確的是( 。
A.導體棒ab變速運動過程中加速度一定減小
B.導體棒ab變速運動過程中加速度一定增大
C.導體棒ab最后作勻速運動時,速度大小為v=
mgR
B2l2
D.若將導軌間的距離減為原來的
1
2
則導體棒ab最后作勻速運動時,速度大小為v=
4mgR
B2l2

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