(10分)如圖所示,一邊長為a的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強磁場,磁場方向垂直于導(dǎo)線框所在平面向里,導(dǎo)線框的左端通過導(dǎo)線接一對水平放置的金屬板,兩板間的距離為d,板長l=3d。t=0時,磁場的磁感應(yīng)強度從B0開始均勻增加,同時,在金屬板的左側(cè)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中線向右射入兩板間,恰好從下板的邊緣射出,忽略粒子的重力作用。求:

(1)兩板間的電勢差;
(2)粒子從兩板間離開瞬間,磁感應(yīng)強度B的大小。
(1)   (2)

試題分析:(1)射入的粒子在兩板間運動,有     (1分)  
    (1分)
    (1分)
解得:  (2分)
(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得  (2分)
由楞次定律可知,磁感應(yīng)強度應(yīng)均勻增大,有    (2分)
解得:粒子從板間離開瞬間,磁感應(yīng)強度   (1分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩條固定的光滑的平行長金屬導(dǎo)軌PQ和MN相距L=2m,電阻忽略不計。兩導(dǎo)軌在同一水平面上,導(dǎo)軌上放有兩根電阻均為r=1Ω且與導(dǎo)軌垂直的細金屬桿ab和cd,處在豎直向上的磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,桿cd系一細繩,繩跨過定滑輪與地面上一質(zhì)量m=1kg的重物相連,不計繩與滑輪以及滑輪與軸間的摩擦。最初ab、cd均靜止,且細繩繃直但無張力。t=0時刻,ab從靜止開始以2m/s2加速度向左做勻加速直線運動,
求:(1)t=2s末繩的張力大。
(2)若t時刻物體離開地面,求t值。(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12-3-15所示,有一磁感應(yīng)強度為B=0.40T的勻強磁場,其磁感線垂直地穿過半徑的金屬環(huán),OA是一根金屬棒,它貼著圓環(huán)沿順時針方向繞O點勻速轉(zhuǎn)動,OA棒的電阻,電路上三只電阻,圓環(huán)與其他導(dǎo)線的電阻不計,當電阻消耗的電功率為時,OA棒的角速度多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖6所示,固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌間距為,上端接有阻值為的電阻,處在方向水平、垂直導(dǎo)軌平面向里的磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中,質(zhì)量為的導(dǎo)體棒與下端固定的豎直輕質(zhì)彈簧相連且始終保持與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略,彈簧的勁度系數(shù)為。初始時刻,彈簧恰好處于自然長度,使導(dǎo)體棒以初動能沿導(dǎo)軌豎直向下運動,且導(dǎo)體棒在往復(fù)運動過程中,始終與導(dǎo)軌垂直。
(1)求初始時刻導(dǎo)體棒所受安培力的大小;
(2)導(dǎo)體棒往復(fù)運動一段時間后,最終將靜止。設(shè)靜止時彈簧的彈性勢能為,則從初始時刻到最終導(dǎo)體棒靜止的過程中,電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

有人為汽車設(shè)計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖1所示,當汽車減速時,線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速,同時產(chǎn)生電能儲存?zhèn)溆谩D1中,線圈的匝數(shù)為n,ab長度為L1,bc長度為L2。圖2是此裝置的側(cè)視圖,切割處磁場的磁感應(yīng)強度大小恒為B,有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。某次測試時,外力使線圈以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動,電刷端和端接電流傳感器,電流傳感器記錄的圖象如圖3所示(I為已知量),取邊剛開始進入左側(cè)的扇形磁場時刻。不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦

(1)求線圈在圖2所示位置時,產(chǎn)生電動勢E的大小,并指明電刷哪個接電源正極;
(2)求閉合電路的總電阻和外力做功的平均功率
(3)為了能夠獲得更多的電能,依據(jù)所學(xué)的物理知識,請你提出改進該裝置的三條建議。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為370,寬度為0.5m,電阻忽略不計,其上端接一小燈泡,電阻為1Ω。一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為0.2kg,接入電路的電阻為1Ω,兩端于導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為0.8T。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放,運動一端時間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光,此后導(dǎo)體棒MN的運動速度及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10m/s2,sin370=0.6)
A.2.5m/s,1W
B.5m/s,1W
C.7.5m/s,9W
D.15m/s,9W

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


紙面內(nèi)兩個半徑均為R的圓相切于O點,兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反,且不隨時間變化.一長為2R的導(dǎo)體桿OA繞O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn),角速度為ω.t=0時,OA恰好位于兩圓的公切線上,如圖所示,若選取從O指向A的電動勢為正,下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,磁場區(qū)域的OP邊在x軸上且長為L.紙面內(nèi)一邊長為L的單匝閉合正方形導(dǎo)線框(線框電阻為R)的一條邊在x軸上,且線框在外力作用下沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場區(qū)域,在t=0時該線框恰好位于圖中所示的位置,F(xiàn)規(guī)定順時針方向為導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向,則下列說法正確的有:
A.在0~時間內(nèi)線框中有正向電流,在時間內(nèi)線框中有負向電流
B.在時間內(nèi)流經(jīng)線框某處橫截面的電量為
C.在時間內(nèi)線框中最大電流為
D.0~時間內(nèi)線框中電流的平均值不等于有效值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數(shù)n = 1500匝,橫截面積S = 20cm2.螺線管導(dǎo)線電阻r= 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF.在一段時間內(nèi),穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化.則下列說法中正確的是(  )
A.螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1.2V
B.閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電
C.電路中的電流穩(wěn)定后,電阻R1的電功率為5×10-2 W
D.S斷開后,流經(jīng)R2的電量為1.8×10-5C

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