L1、L2為相互平行的足夠長光滑導(dǎo)軌，位于光滑水平面內(nèi)．一個略長于導(dǎo)軌間距，質(zhì)量為M的光滑絕緣細(xì)管與導(dǎo)軌垂直放置，細(xì)管可在兩導(dǎo)軌上左右平動．細(xì)管內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，小球與L導(dǎo)軌的距離為d.開始時小球相對細(xì)管速度為零，細(xì)管在外力作用下從P1位置以速度v0向右勻速運動．垂直平面向里和向外的勻強磁場I、Ⅱ分別分布在L1軌道兩側(cè)，如圖所示，磁感應(yīng)強度大小均為B．小球視為質(zhì)點，忽略小球電量變化．
（1）當(dāng)細(xì)管運動到L1軌道上P2處時，小球飛出細(xì)管，求此時小球的速度大??；
（2）小球經(jīng)磁場Ⅱ第一次回到L1軌道上的位置為O，求O和P2間的距離；
（3）小球回到L1軌道上O處時，細(xì)管在外力控制下也剛好以速度v0經(jīng)過O點處，小球恰好進入細(xì)管．此時撤去作用于細(xì)管的外力．以O(shè)點為坐標(biāo)原點，沿L1軌道和垂直于L1軌道建立直角坐標(biāo)系，如圖所示，求小球和細(xì)管速度相同時，小球的位置（此時小球未從管中飛出）．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：137引用：7難度：0.1
相似題
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1．相距為L=1m的豎直平行金屬軌道，上端接有一個非線性元件D，其伏安特性曲線如圖1所示，導(dǎo)軌間存在水平方向且垂直于紙面向里的磁場，磁感應(yīng)強度大小B=0.5T，一根質(zhì)量為m=0.01kg、長度也為L、電阻r=2Ω的金屬桿，從軌道的上端由靜止開始下落，下落過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好并保持水平，經(jīng)過一段時間后金屬桿勻速運動。（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）
（1）求金屬桿勻速運動時通過的電流大??；
（2）求最終勻速運動的速度；
（3）測得開始下落至剛好勻速運動經(jīng)歷的時間為t=0.3s,求這段時間內(nèi)經(jīng)過金屬棒的電量q。發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：48引用：2難度：0.5 -
2．如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一電阻為R的定值電阻，電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計．整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中．t=0時對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，使金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，通過定值電阻R的電荷量q隨時間的平方t2變化的關(guān)系如圖乙所示．下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量Φ、金屬棒的加速度a、外力F、通過電阻R的電流I隨時間t變化的圖象中正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：339引用：7難度：0.7 -
3．如圖，空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強磁場，一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場，整個過程線框平面始終豎直，線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進入磁場時為計時起點，下列描述線框所受安培力F隨時間t變化關(guān)系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：231引用：3難度：0.7
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