16．如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形閉合金屬線圈以初速度v1滑入有界勻強磁場．線圈完全進(jìn)入磁場時的速度的大小v2（v2＜v1）．已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，則此過程中通過線圈橫截面的電荷量是多少？

分析 線圈進(jìn)入磁場磁場的過程，線圈受到向左的安培力，對此過程，運用動量定理可求得電荷量．

解答 解：取向右為正方向．根據(jù)動量定理得：
-Ft=mv2-mv1；
又 F=B$\overline{I}$L，
整理得：-B$\overline{I}$Lt=mv2-mv1；
通過線圈橫截面的電荷量為：q=$\overline{I}$t
聯(lián)立解得：q=$\frac{m{v}_{1}-m{v}_{2}}{BL}$
答：此過程中通過線圈橫截面的電荷量是$\frac{m{v}_{1}-m{v}_{2}}{BL}$．

點評 安培力是聯(lián)系電磁感應(yīng)與力學(xué)知識的橋梁，在運用動量定理時，安培力是變力，應(yīng)安培力的平均值求其沖量．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．跳傘運動員做低空跳傘表演，他離開飛機(jī)后先做自由落體運動，當(dāng)距地面125m時打開降落傘．開傘后運動員以大小為14.3m/s2的加速度做勻減速運動，到達(dá)地面時的速度為5m/s．（g=10m/s2），求：
（1）運動員開傘時的速度大��；
（2）運動員離開飛機(jī)瞬間距地面的高度；
（3）離開飛機(jī)后，經(jīng)多長時間到達(dá)地面．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．一初速度為零的帶電粒子經(jīng)電壓為U=4.0×103V的勻強電場加速后，獲得5.0×103m/s的速度，粒子通過加速電場的時間t=1.0×10-4s，不計重力作用，則帶電粒子的比荷為3.125×103C/kg．勻強電場的場強大小為1.6×104V/m．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．如圖，水平面（紙面）內(nèi)間距為l=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為m=0.1kg、長度為也為l，電阻為r=0.2Ω的金屬桿置于導(dǎo)軌上，t=0時，金屬桿在水平向右、大小為F=0.3N的恒定拉力作用下由靜止開始運動，t=0.2s時刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強度大小為B=0.8T、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運動．導(dǎo)軌的電阻均忽略不計，桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25．重力加速度大小為g=10m/s2．求：
（1）金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大小；
（2）電阻的阻值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖所示，一平行板電容器兩板水平相對放置，在兩板的正中心上各開一孔，孔相對極板很小，因此不會影響兩板間的電場分布．現(xiàn)給上下兩板分別充上等量的正負(fù)電荷，上板帶正電、下板帶負(fù)電，使兩板間形成勻強電場，電場強度大小為E=$\frac{3mg}{q}$．一根長為L的絕緣輕質(zhì)硬桿上下兩端分別固定一帶電金屬小球A、B，兩球大小相等，且直徑小于電容器極板上的孔，A球帶負(fù)電QA=-3q，B球帶正電QB=+q，兩球質(zhì)量均為m．將“桿-球”裝置移動到上極板上方，保持豎直，且使B球剛好位于上板小孔的中心處、球心與上極板在一平面內(nèi)．然后靜止釋放．已知帶電平行板電容器只在其兩板間存在電場，兩球在運動過程中不會接觸到極板，且各自的帶電量始終不變．忽略兩球產(chǎn)生的電場對平行板間勻強電場的影響，兩球可以看成質(zhì)點，電容器極板厚度不計．重力加速度取g．求：
（1）B球剛進(jìn)入兩板間時，“桿-球”裝置的加速度大小a．
（2）若以后的運動過程中，發(fā)現(xiàn)B球從下極板的小孔穿出后，剛好能運動$\frac{L}{2}$的距離．求電容器兩極板間距d．
（3）A、B兩球從開始到最低點的運動過程中，硬桿上所產(chǎn)生的彈力始終是拉力，則拉力最大值是多大（靜電常數(shù)為k）？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示．A、B兩板中心開孔，在A板的開孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體．A板通過閉合的電鍵S與電動勢為U0的電池的正極相連，B板與電池的負(fù)極相連并接地．容器P內(nèi)的液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴后自由下落，穿過B板的開孔O′落在D板上，其電荷被D板吸附，液體隨即蒸發(fā)，接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù)．設(shè)整個裝置放在真空中．（g=10m/s2）
（1）D板最終可達(dá)到多高的電勢？
（2）設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍（a=0.02），A板與 B板構(gòu)成的電容器的電容為C0=5×10-12F，U0=1000V，m=0.02g，h=d=5cm．試計算D板最終的電勢值；
（3）如果電鍵S不是始終閉合，而只是在第一個液滴形成前閉合一下，隨即打開，其他條件與（2）相同．在這種情況下，D板最終可達(dá)到電勢值為多少？說明理由．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．如圖所示，真空中一束電子流以一定的速度v0沿x軸方向運動，在y軸方向加一勻強電場后，電子流的軌跡如圖所示，如果沿x軸取出OA=AB=BC，并分別從A、B、C三點作豎直線和電子軌跡分別交于M、N、P三點，不計重力，那么：
（1）電子流經(jīng)M、N、P三點時，沿x軸分速度之比為1：1：1．
（2）沿y軸分速度之比為1：2：3．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，平行金屬板A、B的中心各開有一小孔P、P′，且兩小孔正對，平行金屬板兩極加上如圖所示的電壓．在t=0時刻，一質(zhì)量為m帶電量為-q的電荷無初速地由P進(jìn)入電場，結(jié)果恰好在3T時刻從P′飛出，已知右板帶正電、左板帶負(fù)電電壓為正，兩板距離為d．求：

（1）所加電壓U0為多大？
（2）飛出電場時速度多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖，正對的平行板電容器始終與電源連接；現(xiàn)將上極板固定，下極板沿豎直方向向下平移一小段距離．下列說法正確的是（　�。�
A．電容器兩板間的電勢差增大B．電容器的電容減小
C．極板間的場強不變D．極板的電荷量增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案