高二物理试题：2015高二物理理科考试解答题

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三、解答题：（要求写出必要的论述及解答过程，并在答题卷上规定的方框内答题，每题8分，共24分）

21、如图所示，有一磁感应强度B= 9.1 x 10-4T的匀强磁场，C、D为垂直于磁场的同一平面内的两点，它们之间距离L= 0.05m，今有一电子在此磁场中运动，它经过C点时的速度方向和磁场垂直，且与CD之间夹角为=30o，已知电子质量m=9.110-31kg，电量e =1.610 -19C。求：

1)若此电子在运动中后来通过了D点，则电子的速度应是多大？

2)电子从C点到D点所用时间为多少？

22、如图所示，在倾角为的光滑斜轨上，置有一通有电流I，长为L，质量为m的导体棒，电流方向如图所示，整个空间加一竖直向上匀强磁场（图中未画出），磁感应强度为B：

1）若导体棒恰好能静止在斜轨上，则磁感应强度B为多大？

2）若磁感应强度B偏小，导致导体棒无法平衡，求开始滑动的瞬间金属棒的加速度。（这时B为已知量）

23、如图，水平放置的光滑导轨间距L=0.5m，空间有垂直纸面向内的匀强磁场B=2T，一根长度也为L的金属棒架在导轨上，以速度 V=12m/s向右匀速切割磁感线，设导轨足够长，整个过程金属棒与导轨保持垂直并接触良好，金属棒的电阻r=1，导轨电阻不计，导轨的右侧由电动机 M、电阻R以及电容器C组成如图电路，已知电动机线圈内阻R0=0.5，电阻R=2，电阻R上消耗的功率P=8W，电容器C=2F，试求：

1）金属棒两端的电压Uab。

2）金属棒需要多大的动力支持才能保持这样的运动。

3）电动机输出的机械功率多大？

4）电容器的带电量。

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