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如圖所示，間距為d的光滑平行金屬導軌，水平放置在豎直向下的、磁感應強度為B的勻強磁場中，一端接有阻值為R的電阻，一質量為m、電阻為r的導體棒ab放置在導軌上，在外力F作用下從t=0開始運動，其速度規律為v=vmsinωt，不計導軌電阻及感應電流產生的磁場對原磁場的影響，求：

（1）電阻R上的發熱功率；

（2）從t=0到t=時間內外力F所做的功。

解：（1）根據導線運動規律可知，導線上產生的是正弦交流電，其表達式為

e=Bdv=Bdvmsinωt,Em=Bdvm  ①

PR=（）2×R=·R  ②

（2）F做的功有兩部分，一是產生電能，二是增加桿的動能。

WF=P總t+=

  ③

考查法拉第電磁感應定律，交流電有效值，能量守恒定律。

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，間距為d的光滑平行金屬導軌，水平放置在豎直向下的、磁感應強度為B的勻強磁場中，一端接有阻值為R的電阻，一質量為m、電阻為r的導體棒ab放置在導軌上，在外力F作用下從t=0開始運動，其速度規律為v=vmsinωt，不計導軌電阻及感應電流產生的磁場對原磁場的影響，求：
（1）電阻R上的發熱功率；
（2）從t=0到t=π/2ω時間內外力F所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，間距為d的平行板電容器與電源相連，電鍵K閉合．電容器兩極板間有一質量為m、帶電荷量為q的微粒靜止不動．下列各敘述中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，間距為d的帶電平行金屬板P和Q之間構成加速電子的電場，Q板右側區域I和區域II內存在勻強磁場．區域I左邊界與金屬板平行，區域Ⅱ的左邊界與區域I的右邊界重合．已知區域I內的磁場垂直于Oxy平面向外，區域II內的磁場垂直于Oxy平面向里，且磁感應強度大小均為B，區域I和區域II沿x軸方向的寬度均為
3
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．以區域I的左邊界為y軸，以電子進入區域I時的入射點為坐標原點建立xOy平面直角坐標系．一電子從P板逸出，經過P、Q間電場加速后沿著x軸正向以速度v0先后通過區域I和區域II，設電子電荷量為e，質量為m，不計電子重力．
（1）求P、Q間電場強度的大小E；
（2）求電子從區域Ⅱ右邊界射出時，射出點的縱坐標y；
（3）撤除區域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強電場，使得該電子剛好不能從區域Ⅱ的右邊界飛出．求電子的區域II中運動的速度v和在區域I中運動的平均速度
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．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?鹽城一模）如圖所示，間距為d的兩平行板之間有方向向右的勻強電場，正方形容器abcd內有方向垂直紙面向里的勻強磁場，O為ab邊的中點，ab邊緊靠平行板．有兩個質量均為m，電量均為q的帶電粒子P1和P2在小孔處以初速度為零先后釋放．P1經勻強電場加速后，從O處垂直正方形的ab邊進入勻強磁場中，每一次和邊碰撞時速度方向都垂直于被碰的邊，當P1剛好回到O處時與后釋放的P2相碰，以后P1、P2都在O處相碰．假設所有碰撞過程均無機械能損失．
（1）若在一個循環中P1和bc邊只碰撞3次，求正方形的邊長．
（2）若P1和P2在小孔O處剛碰撞后，立即改變平行板內電場強度和正方形容器內磁感應強度的大小，使P1不再與ab邊碰撞，但仍和P2在O處碰撞．則電場強度和磁感應強度分別變為原來的幾倍？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年山東省棗莊三中高三（上）期末物理模擬試卷（西校）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，間距為d的帶電平行金屬板P和Q之間構成加速電子的電場，Q板右側區域I和區域II內存在勻強磁場．區域I左邊界與金屬板平行，區域Ⅱ的左邊界與區域I的右邊界重合．已知區域I內的磁場垂直于Oxy平面向外，區域II內的磁場垂直于Oxy平面向里，且磁感應強度大小均為B，區域I和區域II沿x軸方向的寬度均為．以區域I的左邊界為y軸，以電子進入區域I時的入射點為坐標原點建立xOy平面直角坐標系．一電子從P板逸出，經過P、Q間電場加速后沿著x軸正向以速度v先后通過區域I和區域II，設電子電荷量為e，質量為m，不計電子重力．
（1）求P、Q間電場強度的大小E；
（2）求電子從區域Ⅱ右邊界射出時，射出點的縱坐標y；
（3）撤除區域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強電場，使得該電子剛好不能從區域Ⅱ的右邊界飛出．求電子的區域II中運動的速度v和在區域I中運動的平均速度．

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