如圖15所示，在虛線圓形范圍內(nèi)有一均勻的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B正以0.1 T/s的變化率減小.今在這一范圍內(nèi)放置一金屬圓環(huán)，使圓環(huán)平面垂直于磁場(chǎng).已知環(huán)半徑為0.1 m.求：

圖15

（1）環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

（2）若環(huán)的電阻為2 Ω，環(huán)內(nèi)電流為多大？

（3）若環(huán)的電阻為2 Ω，在環(huán)上某一點(diǎn)將環(huán)斷開(kāi)，把兩端點(diǎn)稍稍分開(kāi)，接入一個(gè)2 Ω的電阻，則兩端點(diǎn)的電壓為多大？

解析：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，線圈中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，由法拉第電磁感應(yīng)定律得

E=n=n=1×0.1×3.14×0.01 V=3.14×10-3 V.

（2）由閉合電路的歐姆定律得環(huán)內(nèi)電流為：

I== A=1.57×10-3 A.

（3）環(huán)中再接入2 Ω的電阻后，線圈與2 Ω的電阻組成閉合電路.兩端點(diǎn)的電壓為電路的外電壓，則有：I′=，U=I′·R外=×R外==1.57×10-3 V

答案：（1）3.14×10-3 V  （2）1.57×10-3 A（3）1.57×10-3 V


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2010?海淀區(qū)一模）如圖15所示，固定在上、下兩層水平面上的平行金屬導(dǎo)軌MN、M'N'和OP、O'P'間距都是l，二者之間固定有兩組豎直半圓形軌道PQM和P'Q'M'，兩軌道間距也均為l，且PQM和P'Q'M'的豎直高度均為4R，兩組半圓形軌道的半徑均為R．軌道的QQ'端、MM'端的對(duì)接狹縫寬度可忽略不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架，能使導(dǎo)軌系統(tǒng)位置固定．將一質(zhì)量為m的金屬桿沿垂直導(dǎo)軌方向放在下層導(dǎo)軌的最左端OO'位置，金屬桿在與水平成θ角斜向上的恒力作用下沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好．當(dāng)金屬桿通過(guò)4R的距離運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌末端PP'位置時(shí)其速度大小vp=4
gR
．金屬桿和導(dǎo)軌的電阻、金屬桿在半圓軌道和上層水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦阻力，以及整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力均可忽略不計(jì)．
（1）已知金屬桿與下層導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求金屬桿所受恒力F的大�。�
（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)到PP'位置時(shí)撤去恒力F，金屬桿將無(wú)碰撞地水平進(jìn)入第一組半圓軌道PQ和P'Q'，又在對(duì)接狹縫Q和Q'處無(wú)碰撞地水平進(jìn)入第二組半圓形軌道QM和Q'M'的內(nèi)側(cè)，求金屬桿運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高位置MM'時(shí)，它對(duì)軌道作用力的大��；
（3）若上層水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，其右端連接的定值電阻阻值為r，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬桿由第二組半圓軌道的最高位置MM'處，無(wú)碰撞地水平進(jìn)入上層導(dǎo)軌后，能沿上層導(dǎo)軌滑行．求金屬桿在上層導(dǎo)軌上滑行的最大距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展．如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M、N間出現(xiàn)電壓UH，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足UH=k
IB
d
，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)．精英家教網(wǎng)
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①若該半導(dǎo)體材料是空穴（可視為帶正電粒子）導(dǎo)電，電流與磁場(chǎng)方向如圖1所示，該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí)，應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與
 
（填“M”或“N”）端通過(guò)導(dǎo)線相連．
②已知薄片厚度d=0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T不變，改變電流I的大小，測(cè)量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．
I（×10-3A） 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0
UH（×10-3V） 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在表格中畫(huà)出UH-I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為
 
×10-3V?m?A-1?T-1（保留2位有效數(shù)字）．
③該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的測(cè)量電路，S1、S2均為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片（未畫(huà)出）．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向
 
（填“a”或“b”），S2擲向
 
（填“c”或“d”）．
為了保證測(cè)量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件
 
和
 
（填器件代號(hào)）之間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的最后部分的簡(jiǎn)化示意圖如圖14所示（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實(shí)線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的“容器”，經(jīng)過(guò)加速器加速后的正、負(fù)電子分別引入該管道時(shí)，具有相等的速度v，它們沿管道向相反的方向運(yùn)動(dòng).在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A1、A2、A3、…An，共n個(gè)，均勻分布在整個(gè)圓環(huán)上（圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫(huà)了幾個(gè)，其他的用虛線表示），每個(gè)電磁鐵內(nèi)的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同，方向豎直向下.磁場(chǎng)區(qū)域的直徑為d，改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)角度的大小.經(jīng)過(guò)精確的調(diào)整，首先實(shí)現(xiàn)了電子沿管道內(nèi)虛線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電子經(jīng)每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)都是磁場(chǎng)區(qū)域的同一直徑的兩端，如圖15所示.這就為正、負(fù)電子的對(duì)撞做好了準(zhǔn)備.
（1）試確定正、負(fù)電子在管道中是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的.
（2）已知正、負(fù)電子的質(zhì)量都是m，所帶的電荷量都是e，重力不計(jì).求電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

如圖15所示，固定在上、下兩層水平面上的平行金屬導(dǎo)軌、和、間距都是，二者之間固定有兩組豎直半圓形軌道和，兩軌道間距也均為，且和的豎直高度均為4R，兩組半圓形軌道的半徑均為R。軌道的端、端的對(duì)接狹縫寬度可忽略不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架，能使導(dǎo)軌系統(tǒng)位置固定。將一質(zhì)量為的金屬桿沿垂直導(dǎo)軌方向放在下層導(dǎo)軌的最左端位置，金屬桿在與水平成角斜向上的恒力作用下沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好。當(dāng)金屬桿通過(guò)4R的距離運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌末端位置時(shí)其速度大小。金屬桿和導(dǎo)軌的電阻、金屬桿在半圓軌道和上層水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦阻力，以及整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力均可忽略不計(jì)。

（1）已知金屬桿與下層導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求金屬桿所受恒力F的大��；

（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)到位置時(shí)撤去恒力F，金屬桿將無(wú)碰撞地水平進(jìn)入第一組半圓軌道和，又在對(duì)接狹縫和處無(wú)碰撞地水平進(jìn)入第二組半圓形軌道和的內(nèi)側(cè)，求金屬桿運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高位置時(shí)，它對(duì)軌道作用力的大��；

（3）若上層水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，其右端連接的定值電阻阻值為，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿由第二組半圓軌道的最高位置處，無(wú)碰撞地水平進(jìn)入上層導(dǎo)軌后，能沿上層導(dǎo)軌滑行。求金屬桿在上層導(dǎo)軌上滑行的最大距離。

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