如图所示的平面直角坐标系中，平行四边形金属线框的两条邻边长度分别为a、2a，其锐角为60°...

如图所示的平面直角坐标系中，平行四边形金属线框的两条邻边长度分别为a、2a，其锐角为60°，短边与轴之间的夹角为30°。现让金属线框从图示位置沿轴正方向匀速穿过宽度为a的匀强磁场区域，磁场边界与轴垂直，方向垂直于坐标系平面向里。下图中反映线框穿过磁场区域过程中的感应电流I随时间t变化关系正确的是（逆时针方向为电流的正方向）（ ）

A. B. C. D.

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如图所示，在直角坐标系xoy平面内，x轴的正半轴与射线OA之间的区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，射线OA与x轴正方向的夹角为30°，在y轴的正半轴和射线OA之间的区域存在着平行于y轴并指向y轴负方向的匀强电场，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子（重力不计），从y轴上的Q点（图中未画出）以速度v垂直y轴射入匀强电场，从OA上的点P（， ）进入磁场，经磁场偏转后从x轴上的点M（2l，0）垂直x轴射出磁场，求：

（1）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；

（2）匀强磁场的磁感应强度B和匀强电场的电场强度E的大小；

（3）Q点的坐标。

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（22分）如图所示，平面直角坐标系xoy中，在第二象限内有竖直放置的两平行金属板，其中右板开有小孔；在第一象限内存在内、外半径分别为、R的半圆形区域，其圆心与小孔的连线与x轴平行，该区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里：在y<0区域内有电场强度为E的匀强电场，方向与x轴负方向的夹角为60°。一个质量为m，带电量为－q的粒子（不计重力），从左金属板由静止开始经过加速后，进入第一象限的匀强磁场。求:

（1）若两金属板间的电压为U，粒子离开金属板进入磁场时的速度是多少?

（2）若粒子在磁场中运动时，刚好不能进入的中心区域，此情形下粒子在磁场中运动的速度大小。

（3）在（2）情形下，粒子运动到y<0的区域，它第一次在匀强电场中运动的时间。

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（18分）如图所示，平面直角坐标系中，在第二象限内有竖直放置的两平行金属板，其中右板开有小孔；在第一象限内存在内、外半径分别为、R的半圆形区域，其圆心与小孔的连线与x轴平行，该区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里：在区域内有电场强度为E的匀强电场，方向与x轴负方向的夹角为60°。一个质量为m，带电量为－q的粒子（不计重力），从左金属板由静止开始经过加速后，进入第一象限的匀强磁场。求

（1）若两金属板间的电压为U，粒子离开金属板进入磁场时的速度是多少：

（2）若粒子在磁场中运动时，刚好不能进入的中心区域，此情形下粒子在磁场中运动的速度大小。

（3）在（2）情形下，粒子运动到的区域，它第一次在匀强电场中运动的时间。

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如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ．均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小）．由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）．两金属棒与导轨保持良好接触，不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g．

（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；

（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止．求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离．（提示：）

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如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ．均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小）．由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）．两金属棒与导轨保持良好接触，不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g．

（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；

（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止．求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离．（提示：）

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如图，足够长的平行金属导轨弯折成图示的形状，分为I、II、Ⅲ三个区域。Ⅰ区域导轨与水平面的夹角α=37°，存在与导轨平面垂直的匀强磁场，Ⅱ区域导轨水平，长度x=0.8m，无磁场；Ⅲ区域导轨与水平面夹角β=53°，存在与导轨平面平行的匀强磁场。金属细杆a在区域I内沿导轨以速度v0匀速向下滑动，当a杆滑至距水平导轨高度为h1=0.6m时，金属细杆b在区域I从距水平导轨高度为h2=1.6m处由静止释放，进入水乎导轨与金属杆a发生碰撞，碰撞后两根金属细杄粘合在一起继续运动。已知a、b杆的质量均为m=0.1kg，电阻均为R=0.lΩ，与导轨各部分的滑动摩擦因数均为μ=05，导轨间距l=02m，I、Ⅲ区域磁场的磁感应强度均为B=1T。不考虑导轨的电阻，倾斜导轨与水平导轨平滑连接，整个过程中杆与导轨接触良好且垂直，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求

(1)金属细杆a的初始速度v0的大小；

(2)金属细杆a、b碰撞后速度的大小；

(3)a、b杆最终的位置。

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如图，足够长的平行金属导轨弯折成图示的形状，分为I、II、Ⅲ三个区域。Ⅰ区域导轨与水平面的夹角α=37°，存在与导轨平面垂直的匀强磁场，Ⅱ区域导轨水平，长度x=0.8m，无磁场；Ⅲ区域导轨与水平面夹角β=53°，存在与导轨平面平行的匀强磁场。金属细杆a在区域I内沿导轨以速度v0匀速向下滑动，当a杆滑至距水平导轨高度为h1=0.6m时，金属细杆b在区域I从距水平导轨高度为h2=1.6m处由静止释放，进入水乎导轨与金属杆a发生碰撞，碰撞后两根金属细杄粘合在一起继续运动。已知a、b杆的质量均为m=0.1kg，电阻均为R=0.lΩ，与导轨各部分的滑动摩擦因数均为μ=05，导轨间距l=02m，I、Ⅲ区域磁场的磁感应强度均为B=1T。不考虑导轨的电阻，倾斜导轨与水平导轨平滑连接，整个过程中杆与导轨接触良好且垂直，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求

(1)金属细杆a的初始速度v0的大小；

(2)金属细杆a、b碰撞后速度的大小；

(3)a、b杆最终的位置。

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