1.如圖所示,線圈的橫截面積為S,共有N匝,總電阻為R,垂直于線圈截面的磁場在均勻變化(方向如圖所示).線圈與水平放置相距為d的兩平行金屬板M,N相連,M、N間有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.一電子以速度v射入兩極間,要使電子能勻速向右運動,求線圈內(nèi)磁場的變化率.

分析 根據(jù)對電子受力分析,電場力與洛倫茲力處于平衡狀態(tài),(忽略重力),結(jié)合左手定則與楞次定律,從而確定磁場的變化情況,再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,依據(jù)E=$\frac{U}chynevf$,即可求解.

解答 解:由題意可知,要使電子能勻速向右運動,則必須電場力與洛倫茲力平衡,
根據(jù)左手定則可知,洛倫茲力豎直向上,則電場力是豎直向下,因此下極板帶正電,
由楞次定律可知,穿過線圈的磁場必須增大,才能使得下極板帶正電,
由平衡條件,則有qvB=qE;且E=$\frac{U}1z3jsk8$,
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,則U=N$\frac{△B}{△t}S$
那么$\frac{△B}{△t}$=$\frac{Bvd}{NS}$;
答:線圈內(nèi)磁場在增大,且變化率為$\frac{Bvd}{NS}$.

點評 考查電子受力平衡的應(yīng)用,掌握左手定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容,注意感應(yīng)電動勢E與電場E的區(qū)別,及穿過線圈的磁場與兩極板間的磁場不同.

練習冊系列答案
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次數(shù)1234567
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I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用圖1中的甲圖(選填“甲”或“乙”)

(2)圖2是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請根據(jù)圖1所選的電路圖,補充完成圖2中實物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.
(3)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系,如圖3所示,請根據(jù)實驗測量數(shù)據(jù),在圖3中標出7次測量數(shù)據(jù)坐標點,并描繪出U-I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω(保留兩位有效數(shù)字).

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