16.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象之后,又發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機--法拉第圓盤發(fā)電機,揭開了人類將機械能轉化為電能并進行應用的序幕.法拉第圓盤發(fā)電機的原理如圖所示,將一個圓形銅盤放置在電磁鐵的兩個磁極之間(可視為磁感強度為B的勻強磁場),并使盤面與磁感線垂直,盤的邊緣附近和中心分別裝有與銅盤接觸良好的電刷A、B(A、B間距離為L),兩電刷與靈敏電流計相連.當銅盤繞中心軸按圖示方向以角速度ω勻速轉動時,則下面答案正確的是(  )
A.由于穿過銅盤的磁通量不變,故靈敏電流計示數(shù)為0
B.盤面可視為無數(shù)輻條組成,任何時候都有磁條切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢
C.電刷A的電勢高于電刷B的電勢
D.A、B間的感應電動勢為E=BLω2

分析 將銅盤可以看成無數(shù)條通過圓心的輻條組成,輻條切割磁感線,會產(chǎn)生感應電流.根據(jù)右手定則判斷AB間感應電流方向,即可知道電勢高低.根據(jù)轉動切割感應電動勢公式E=$\frac{1}{2}$BLω2求A、B間的感應電動勢.

解答 解:AB、將盤面可以看成無數(shù)輻條組成,任何時候都有輻條切割磁感線,產(chǎn)生感應電動勢,所以靈敏電流計示數(shù)不為0,故A錯誤,B正確.
C、根據(jù)安培定則可知,電磁鐵產(chǎn)生的磁場方向向右,由右手定則判斷可知,金屬盤產(chǎn)生的感應電流方向從A到B,則電刷A的電勢低于電刷B的電勢.故C錯誤.
D、A、B間的感應電動勢為 E=BL$\overline{v}$=BL$\frac{0+Lω}{2}$=$\frac{1}{2}$BLω2.故D錯誤.
故選:B

點評 本題的關鍵是用分割法理解產(chǎn)生感應電動勢的原理,運用安培定則可判斷磁場方向,運用右手定則判斷感應電流的方向,注意它們應用條件的不同.

練習冊系列答案
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15.下列物體的受力分析圖正確的是( 。
A.
靜止在斜面上的小木塊
B.
光滑接觸面上靜止的小球
C.
靜止懸掛的小球
D.
靜止在墻腳的桿

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7.如圖所示,豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b,相距為d,ab間的電場強度為E,今有一帶正電的微粒從a板下緣以初速度v0豎直向上射入電場,當它飛到b板時,速度大小不變,而方向變?yōu)樗椒较,且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進入勻強磁場,磁場區(qū)域bc的寬度也為d,磁感應強度方向垂直紙面向里,大小等于$\frac{E}{{v}_{0}}$.求微粒從射入電場到離開磁場所用的時間.

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4.如圖甲所示,足夠長的“U”型金屬導軌固定在水平面上,金屬導軌寬度L=1.0m,導軌上放有垂直導軌的金屬桿P,金屬桿質量為m=0.1kg,空間存在磁感應強度B=0.5T,豎直向下的勻強磁場.連接在導軌兩端的電阻R=3.0Ω,金屬桿的電阻r=1.0Ω,其余部分電阻不計.某時刻給金屬桿一個水平向右的恒力F,金屬桿P由靜止開始運動,圖乙是金屬桿P運動過程的v-t圖象,導軌與金屬桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.在金屬桿P運動的過程中,第一個2s內(nèi)通過金屬桿P的電荷量與第二個2s內(nèi)通過P的電荷量之比為3:5.g取10m/s2.求:

(1)水平恒力F的大。
(2)求前2s內(nèi)金屬桿P運動的位移大小x1;
(3)前4s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,兩根完全相同的光滑金屬導軌OP、OQ固定在水平桌面上,導軌間的夾角為θ=74°.導軌所在空間有垂直于桌面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B0=0.2T.t=0時刻,一長為L=lm的金屬桿MN在外力作用下以恒定速度v=0.2m/s從O點開始向右滑動.在滑動過程中金屬桿與導軌接觸良好,且始終垂直于兩導軌夾角的平分線,金屬桿的中點始終在兩導軌夾角的平分線上.導軌與金屬桿單位長度的電阻均為r0=0.1Ω.求
(1)t=2s時,金屬桿中的電流強度I;
(2)0~2s內(nèi),閉合回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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1.如圖所示,勻強磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里,一個質量為m、電荷量為q的正離子,以速度v從小孔O射入勻強磁場,入射時速度方向既垂直于磁場方向,又與屏垂直,偏轉后打在屏上S點(S點未在圖上畫出),求:
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8.如圖所示,平行板電容器與電源相連,兩極板豎直放置,相距為d.在兩極板的中央位置,用絕緣細線懸掛一個質量為m,電荷為q的小球.小球靜止在A點,此時細線與豎直方向成θ角.已知電容器的電容為C,重力加速度大小為g.求:
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5.質量和電量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速度率經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場,運行的半圓軌跡如圖中虛線所示,下列表述正確的是( 。
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