如圖所示，半徑為a的圓環(huán)電阻不計，放置在垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，環(huán)內(nèi)有一導(dǎo)體棒電阻為r，可以繞環(huán)勻速轉(zhuǎn)動．將電阻R，開關(guān)S連接在環(huán)和棒的O端，將電容器極板水平放置，并聯(lián)在R和開關(guān)S兩端。已知兩板間距為d。

 (1)開關(guān)S斷開，極板間有一帶正電q，質(zhì)量為m的微粒恰好靜止，試判斷OM的轉(zhuǎn)動方向和角速度的大�。�

(2)當S閉合時，該帶電粒子以 g的加速度向下運動，則R是r的幾倍？

 

【答案】

（1）OM應(yīng)繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)動  （2）3

【解析】本題考查帶電粒子在電場中的運動，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BRwR/2，電容器兩端的電壓為外電阻R兩端電壓，由此可求解本題

(1)由于粒子帶正電，故電容器上極板為負極，根據(jù)右手定則，OM應(yīng)繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)動．            2分

粒子受力平衡：mg＝q ，E＝ Ba2ω.       2分

當S斷開時，U＝E，解得ω＝.        2分

(2)當S閉合時，根據(jù)牛頓第二定律mg－q＝m·g， 2分

U′＝·R，解得＝3.         2分

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為a的圓環(huán)電阻不計，放置在垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，環(huán)內(nèi)有一導(dǎo)體棒電阻為r，可以繞環(huán)勻速轉(zhuǎn)動．將電阻R，開關(guān)S連接在環(huán)和棒的O端，將電容器極板水平放置，并聯(lián)在R和開關(guān)S兩端。已知兩板間距為d。

 (1)開關(guān)S斷開，極板間有一帶正電q，質(zhì)量為m的微粒恰好靜止，試判斷OM的轉(zhuǎn)動方向和角速度的大小．

(2)當S閉合時，該帶電粒子以 g的加速度向下運動，則R是r的幾倍？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為a的圓環(huán)電阻不計，放置在垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，環(huán)內(nèi)有一導(dǎo)體棒，電阻為r，可以繞環(huán)勻速轉(zhuǎn)動．將電阻R，開關(guān)S連接在環(huán)上和棒的O端，將電容器極板水平放置，兩極板間距為d，并聯(lián)在電阻R和開關(guān)S兩端，如圖所示．

(1)開關(guān)S斷開，極板間有一帶正電q、質(zhì)量為m的粒子恰好靜止，試判斷OM的轉(zhuǎn)動方向和角速度的大小．

(2)當S閉合時，該帶電粒子以g的加速度向下運動，則R是r的幾倍？

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科目：高中物理 來源：2012年粵教版高中物理選修3-2 1.4法拉弟電磁感應(yīng)定律練習(xí)卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，半徑為a的圓形區(qū)域（圖中虛線）內(nèi)有勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.2T，半徑為b的金屬圓環(huán)與圓a同心、共面地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計。

（1）若棒以υ0=5m/s的速率沿環(huán)面向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑OO1的瞬間MN中的電動勢和流過燈L1的電流。

（2）撤去中間的金屬棒MN，將左面的半圓弧OL1O1以OO1為軸翻轉(zhuǎn)90°，若此后B隨時間均勻變化，其變化率，求L2的功率。

 

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科目：高中物理 來源：2012年人教版高中物理選修3-2 4.5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況練習(xí)卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，半徑為a的圓形區(qū)域(圖中虛線)內(nèi)有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B＝0.2 T，半徑為b的金屬圓環(huán)與虛線圓同心、共面的放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a＝0.4 m、b＝0.6 m；金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為2 Ω.一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均不計．

(1)若棒以v0＝5 m/s的速率沿環(huán)面向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬間，MN中的電動勢和流過燈L1的電流．

(2)撤去中間的金屬棒MN，將左面的半圓弧OL1O′以MN為軸翻轉(zhuǎn)90°，若此后B隨時間均勻變化，其變化率為＝ T/s，求燈L2的功率．

 

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