【題目】如圖甲,乙所示,半徑為的圓形區(qū)或內有勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,平行金屬導軌與磁場邊界相切與,磁場與導軌平面垂直,導軌兩側分別接有燈,兩燈的電阻均為R=2Ω,金屬導軌的電阻忽略不計,則:

1)如圖甲,若磁場隨時間變化規(guī)律為,求流過電流的大小和方向;

2)如圖乙所示,若磁感應強度恒為B=l.5T,一長為2a、電阻r=2Ω的均勻金屬棒MN與導軌垂直放置且接觸良好,現(xiàn)將棒以的速率在導軌上向右勻速滑動,求:棒通過磁場過程中的最大拉力F大小,以及棒通過磁場過程中的電荷量q.

【答案】(1)0.16A;逆時針方向 (2) 2.4N,0.08C

【解析】

1)根據(jù)楞次定律可知,電流逆時針方向,因,則產生的感應電動勢為:

電流大小為:

2)產生的感應電動勢最大為:E′=B2av0=1.5×0.8×5V=6V
通過導體棒的電流為:

受到的安培力為:F=BIL=1.5×2×2×0.4N=2.4N
通過導體棒的電荷量為:

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,豎直面內有兩個3/4圓形軌道固定在一水平地面上,半徑R相同,左圖軌道由金屬凹槽制成,右圖軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑軌道.在兩軌道右側的正上方將質量均為m的金屬小球AB由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用hAhB表示,則下列說法正確的是(  )

A. 適當調整hAhB,均可使兩小球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處

B. hAhB2R,則兩小球在軌道最低點對軌道的壓力為4mg

C. hAhBR,則兩小球都能上升到離地高度為R的位置

D. 若使小球沿軌道運動并且能從最高點飛出,A小球的最小高度為5R/2B小球在hB>2R的任何高度均可

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【題目】如圖,半徑為R的圓形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.M為磁場邊界上一點,有無數(shù)個帶電荷量為q、質量為m的相同粒子(不計重力)在紙面內向各個方向以相同的速率通過M點進入磁場,這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上,這段圓弧的弧長是圓周長的.下列說法中正確的是 (  )

A. 粒子從M點進入磁場時的速率為v=

B. 粒子從M點進入磁場時的速率為v=

C. 若將磁感應強度的大小增加到B,則粒子射出邊界的圓弧長度變?yōu)樵瓉?/span>

D. 若將磁感應強度的大小增加到B,則粒子射出邊界的圓弧長度變?yōu)樵瓉?/span>

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【題目】如圖甲所示,在驗證力的平行四邊形定則的實驗中,小高同學進行實驗的主要步驟是:將橡皮條的一端固定在木板上A位置,另一端系有輕質小圓環(huán):兩根輕質細繩的一端分別系在小圓環(huán)上,另一端分別系在彈簧測力計的掛鉤上,F(xiàn)用彈簧測力計通過細繩拉動小圓環(huán),使橡皮條沿平行木板平面伸長至O位置。讀取此時彈簧測力計的示數(shù),分別記錄兩個拉力F1F2的大小。再用筆在兩繩的拉力方向上分別標記a、b兩點,并分別將其與O點連接,表示兩力的方向。再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍拉至O點,記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方向.對于上述的實驗過程,下列說法中正確的是________

A.用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端時,可以拉至O點,也可以不拉至O

B.兩根輕質繩拉力的方向應與木板平面平行

C.這位同學在實驗中確定分力方向時,圖甲所示的a點離O點過近,標記得不妥

D.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果作出的圖示,其中FF1F2合力的理論值

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【題目】如圖所示電路,電源的電動勢和內阻分別為E、r.閉合開關S,將滑動變阻器的滑動片pb端移動時,下列說法正確的是( 。

A. 通過的電流一定增大B. 通過R的電流一定增大

C. 的電功率一定增大D. 電源的輸出功率一定增大

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【題目】如圖所示,長度為的輕繩一端固定于點,另一端系一個質量為的小球,將細繩拉直到水平狀態(tài)時輕輕釋放小球。問:

(1)小球經(jīng)過最低點時,細繩受到的拉力大小。

(2)若在點的正下方釘一個釘子,要求小球在細繩與釘子相碰后能夠繞釘子做一個完整的圓周運動(忽略釘子的直徑),釘子的位置到懸點的距離至少為多大?

(3)經(jīng)驗告訴我們,當細繩與釘子相碰時,釘子的位置越靠近小球,繩就越容易斷。請你通過推導計算解釋這一現(xiàn)象。(推導過程中需要用到的物理量,自己設定。)

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【題目】我們位于地球的北半球,曾經(jīng)在教室的天花板上裝有吊扇。假設吊扇的各葉片水平,只考慮該處地磁場的豎直分量,設地磁場磁感應強度的豎直分量的大小為B,葉片的長度為L,中間圓盤半徑為R。電扇使用時轉動的頻率為f,逆著地磁場豎直分量的方向看吊扇,其葉片按逆時針方向轉動,葉片的近軸端為a,遠軸端為b,如圖所示,用E表示每個葉片上的感應電動勢,則

A. E=πf (L + R )LB ,且a點電勢高于b點電勢

B. E=2πf(L –R )LB ,且a點電勢高于b點電勢

C. E=2πfL ( L - 2R ) B ,且a點電勢低于b點電勢

D. E=πfL ( L + 2R ) B ,a點電勢低于b點電勢

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【題目】半圓形金屬框豎直放在粗糙的水平地面上,套在其上的光滑小球P在水平外力F 作用下處于靜止狀態(tài),P與圓心O 的連線與水平面的夾角為θ ,現(xiàn)用力F 拉動小球,使其緩慢上移到框架的最高點,在此過程中金屬框架始終保持靜止,下列說法中正確的是

A. 框架對小球的支持力先減小后增大

B. 水平拉力F 先增大后減小

C. 地面對框架的支持力先減小后增大

D. 地面對框架的摩擦力一直減小

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【題目】如圖足夠長且電阻不計的光滑金屬導軌CF、DE的末端C,D點間接有一個電源,電源電動勢E=6V,內阻r=10Ω.兩導軌延長交于O點,OEF為等腰三角形,E、F兩點處于同一水平面上,導軌所在平面與水平面的夾角0=37°,導軌上水平橫架一根質量m=0.2kg且單位長度電阻為a=1Ω的導體棒PQ.在垂直導軌平面的方向加一勻強磁場B,g10m/s2,sin37=0.6。

1)當PQ接入電路的長度L=0.5m時,求流過PQ的電流和CD兩點間的電壓。

2)當磁感應強度B=1.5T時,PQ靜止在導軌上的某一位置,求此時磁場的方向、PQ所受安培力的大小及其電流的大小。

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