(18分)有一個1000匝的矩形線圈，兩端通過導(dǎo)線與平行金屬板AB相連（如圖所示），線圈中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場；已知AB板長為，板間距離為。當(dāng)穿過線圈的磁通量增大且變化率為時，有一比荷為的帶正電粒子以初速度從上板的邊緣射入板間，并恰好從下板的邊緣射出；之后沿直線MN運動，又從N點射入另一垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度為的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)(圖中未畫出)，離開圓形磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)了。不計帶電粒子的重力。試求

（1）AB板間的電壓
（2）的大小
（3）圓形磁場區(qū)域的最小半徑
（1）200V；（2）2×104m/s；（3）0.14m。

試題分析：（1）由法拉第電磁咸應(yīng)定律：      ①
得矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢       ②
因為AB板間的電壓等于線圈產(chǎn)生的電動勢，故     ③
（2）由于帶電粒子在AB板間做類平拋運動，設(shè)從下板邊緣離開時豎直方向的速度為，
則極板間的電場強(qiáng)度為E=，粒子受到的電場力為F=Eq=，
則粒子在豎直方向的加速度為：       ④
水平方向：    ⑤
豎直方向：   ⑥
由④⑤⑥并代入數(shù)據(jù)得：     ⑦      (其它方法求解依照給分)
（3）粒子進(jìn)入磁場瞬間：  ⑧
帶電粒子在圓形磁場區(qū)中做勻速圓周運動，
洛倫茲力作向心力：    ⑨
粒子進(jìn)入磁場的速度為    ⑩
由⑧⑨⑩并代入數(shù)據(jù)得：     11

如圖，由幾何關(guān)系得弦NQ的長為：     12
在過NQ兩點的圓中，以弦NQ為直徑的圓最小，
圓形磁場區(qū)域的最小半徑為：   13
評分標(biāo)準(zhǔn)：①③④⑨13每式2分，其余每式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：計算題

（8分）如圖所示，相距為d的虛線AB、CD之間存在著水平向左的、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，M、N是平行于電場線的一條直線上的兩點，緊靠CD邊界的右側(cè)有一O點，與N點相距為l，在O點固定一電荷量為（k為靜電力常量）的正點電荷，點電荷產(chǎn)生的電場只存在于CD邊界的右側(cè)。今在M點釋放一個質(zhì)量為m、電量為-e的電子（重力不計）。求：

（1）電子經(jīng)過N點時的速度大小。
（2）判斷電子在CD右側(cè)做什么運動，并求出電子從M點釋放后經(jīng)過N點的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某空間存在著如圖甲所示足夠大沿水平方向的勻強(qiáng)磁場。在磁場中A、B兩個物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1=0時刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運動．在A、B一起向左運動的過程中，以下說法正確的是(      )

A．圖乙可以反映A所受洛侖茲力大小隨時間t變化的關(guān)系
B．圖乙可以反映A對B的摩擦力大小隨時間t變化的關(guān)系
C．圖乙可以反映A對B的壓力大小隨時間t變化的關(guān)系
D．圖乙可以反映B對地面壓力大小隨時間t變化的關(guān)系

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于干簧管，下列說法正確的是(　 　)
A．干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用
B．干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的
C．干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用
D．干簧管是作為電控元件以實現(xiàn)自動控制的

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長。電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成370角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg。電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。求：

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大�。�
(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻消耗的功率為，求該速度的大小；
(3)在上問中，若，金屬棒中的電流方向到，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向。(取 ，，)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，足夠長的間距為L=0.2m光滑水平導(dǎo)軌EM、FN與PM、QN相連，PM、QN是兩根半徑為d=0.4m的光滑的圓弧導(dǎo)軌，O、P連線水平，M、N與E、F在同一水平高度，水平和圓弧導(dǎo)軌電阻不計，在其上端連有一阻值為R=8W的電阻，在PQ左側(cè)有處于豎直向上的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=6T�，F(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=2W的金屬棒從軌道的頂端P處由靜止開始下滑，到達(dá)軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg，取g=10m/s2，求：

（1）棒到達(dá)最低點MN時金屬棒兩端的電壓；
（2）棒下滑到MN過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量；
（3）從棒進(jìn)入EM、FN水平軌道后開始計時，磁場隨時間發(fā)生變化，恰好使棒做勻速直線運動，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L，在M點和P點間接一個阻值為R
的電阻，在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距d0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開始運動，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計）.求：

（1）在圖中標(biāo)出當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場后流過電阻R的電流方向;
（2）棒ab在離開磁場右邊界時的速度；
（3）棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個回路所消耗的電能.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，兩平行金屬板的板長不超過0.2 m，板間的電壓u隨時間t變化的圖線如圖乙所示，在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度，沿兩板間的中線平行金屬板射入電場中，磁場邊界MN與中線垂直．已知帶電粒子的比荷，粒子所受的重力和粒子間的相互作用力均忽略不計．
(1)在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi)，可以把板間的電場強(qiáng)度看作是恒定的．試說明這種處理能夠成立的理由．
(2)設(shè)時刻射入電場的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出，求該帶電粒子射出電場時的速度大�。�
(3)對于所有經(jīng)過電場射入磁場的帶電粒子，設(shè)其射入磁場的入射點和從磁場射出的出射點間的距離為d，試判斷d的大小是否隨時間而變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變，求出d的變化范圍．
　

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，ABCD為豎直放在場強(qiáng)為E＝104V/m水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的圓形軌道，軌道的水平部分與其半圓相切，A為水平軌道上的一點，而且AB＝R＝0.2m，把一質(zhì)量m＝0.1kg、帶電荷量q＝+1×10-4C的小球放在水平軌道的A點由靜止開始釋放，小球在軌道的內(nèi)側(cè)運動。（g取10m/s2）求：


（1）小球到達(dá)D點時對軌道壓力是多大？
（2）若讓小球安全通過軌道，開始釋放點離B點至少多遠(yuǎn)？

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