(18分)一磁感強(qiáng)度為的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為m，電阻為R的矩形線圈abcd邊長分別為L和2L，線圈一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外．從時(shí)刻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度開始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示，圖中斜向虛線為過0點(diǎn)速度曲線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出．不考慮重力影響：求：

⑴ 線圈中感應(yīng)電流的方向

⑵ 線圈的最大加速度

⑶ 磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率

⑷ t3時(shí)刻回路的電功率P．

⑴ 感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向

⑵ 從圖線可知，t=O時(shí)刻線圈速度為零，加速度最大為： 

⑶ t=O時(shí)刻，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：,   

由，可解得：

⑷ 線圈在時(shí)刻開始做勻速運(yùn)動(dòng)，在t3時(shí)刻應(yīng)有兩種可能：一是，線圈沒有完全進(jìn)入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)就消失，線框內(nèi)沒有感應(yīng)電流，回路電功率P=O  (3分)；二是，磁場(chǎng)沒有消失，但線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，盡管有感應(yīng)電流，但各邊所受磁場(chǎng)力的合力為零，由ab和cd兩邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)抵消．

回路電功率

  

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

(03年天津卷)(18分)兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感強(qiáng)度B＝0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌間的距離l=0.20m。兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為R＝0.50Ω。在t=0時(shí)刻，兩金屬桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿上，使兩金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。經(jīng)過t=5.0s，金屬桿甲的加速度為a=1.37m/s2，問此時(shí)兩金屬桿的速度各是多少？

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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理（山東卷帶解析） 題型：計(jì)算題

(18分)如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔、，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，正反向電壓的大小均為，周期為。在時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為、電量為（）的粒子由靜止釋放，粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻通過垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)。（不計(jì)粒子重力，不考慮極板外的電場(chǎng)）

（1）求粒子到達(dá)時(shí)的速度大小和極板距離
（2）為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件。
（3）若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在時(shí)刻再次到達(dá)，且速度恰好為零，求該過程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感強(qiáng)度的大小

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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理（山東卷解析版） 題型：計(jì)算題

(18分)如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔、，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，正反向電壓的大小均為，周期為。在時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為、電量為（）的粒子由靜止釋放，粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻通過垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)。（不計(jì)粒子重力，不考慮極板外的電場(chǎng)）

（1）求粒子到達(dá)時(shí)的速度大小和極板距離

（2）為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件。

（3）若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在時(shí)刻再次到達(dá)，且速度恰好為零，求該過程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感強(qiáng)度的大小

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

(18分)有一個(gè)長方體形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，它的截面是邊長Ｌ＝0.20ｍ的正方形，其電場(chǎng)強(qiáng)度為Ｅ＝4×10５V／m，磁感強(qiáng)度Ｂ＝2×10－2Ｔ，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)一束質(zhì)荷比為＝4×10－10kg／C的正離子流，以一定的速度從電磁場(chǎng)的正方形區(qū)域的邊界中點(diǎn)射入，如右圖所示，不計(jì)正離子的重力.

（1）要使離子流穿過電磁場(chǎng)區(qū)域而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向如何?離子流的速度多大?

（2）在離電磁場(chǎng)區(qū)域右邊界D=0.4ｍ處有與邊界平行的平直熒光屏．若撤去電場(chǎng)，離子流擊中屏上ａ點(diǎn)；若撤去磁場(chǎng)，離子流擊中屏上ｂ點(diǎn)，求ab間的距離．

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