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（10分）如圖所示，一邊長為a的正方形導線框內有一勻強磁場，磁場方向垂直于導線框所在平面向里，導線框的左端通過導線接一對水平放置的金屬板，兩板間的距離為d，板長l＝3d。t＝0時，磁場的磁感應強度從B0開始均勻增加，同時，在金屬板的左側有一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中線向右射入兩板間，恰好從下板的邊緣射出，忽略粒子的重力作用。求：

（1）兩板間的電勢差；
（2）粒子從兩板間離開瞬間，磁感應強度B的大小。

（1）   （2）

解析試題分析：（1）射入的粒子在兩板間運動，有     （1分)  
    （1分)
    （1分)
解得：  （2分)
（2）由法拉第電磁感應定律得  （2分)
由楞次定律可知，磁感應強度應均勻增大，有    （2分)
解得：粒子從板間離開瞬間，磁感應強度   （1分)
考點：本題考查類平拋運動、電磁感應電流。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下圖是穿過某閉合回路的磁通量隨時間變化的四種情況，在t0時間內可使該回路產生恒定感應電流的是

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

（8分）如圖所示，A、B兩個閉合線圈用同樣的導線制成，匝數均為10匝，半徑 ，圖示區(qū)域內有勻強磁場，且磁感應強度隨時間均勻減小。A、B線圈中產生的感應電動勢之比為             ，兩線圈的感應電流之比為                   。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）其同學設計一個發(fā)電測速裝置，工作原理如圖所示。一個半徑為R=0.1m的圓形金屬導軌固定在豎直平面上，一根長為R的金屬棒OA，A端與導軌接觸良好，O端固定在圓心處的轉軸上。轉軸的左端有一個半徑為r=R/3的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉軸一起轉動。圓盤上繞有不可伸長的細線，下端掛著一個質量為m=0.5kg的鋁塊。在金屬導軌區(qū)域內存在垂直于導軌平面向右的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T。a點與導軌相連，b點通過電刷與O端相連。測量a、b兩點間的電勢差U可算得鋁塊速度。鋁塊由靜止釋放，下落h=0.3m時，測得U=0.15V。（細線與圓盤間沒有滑動國，金屬棒、導軌、導線及電刷的電阻均不計，重力加速度g=10m/s2）

（1）測U時，a點相接的是電壓表的“正極”還是“負極”？
（2）求此時鋁塊的速度大�。�
（3）求此下落過程中鋁塊機械能的損失。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（17分）如圖甲所示，、為間距=0.5m足夠長的粗糙平行導軌，⊥，導軌的電阻均不計。導軌平面與水平面間的夾角=37°，間連接有一個的電阻。有一勻強磁場垂直于導軌平面且方向向上，磁感應強度為.將一根質量為=0.05kg、內阻為的金屬棒緊靠放置在導軌上，且與導軌接觸良好。現由靜止釋放金屬棒，當金屬棒滑行至處時剛好達到穩(wěn)定速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電量=0.2C，且金屬棒的加速度與速度的關系如圖乙所示，設金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與平行。（取=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

（1）金屬棒的內阻；（2）金屬棒滑行至處的過程中，電阻上產生的熱量。

題8圖

 

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示（俯視），MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長且電阻不計的平行金屬導軌．兩導軌間距為L=0.2m，其間有一個方向垂直水平面豎直向下的勻強磁場B1=5.0T。導軌上NQ之間接一電阻R1=0.40，阻值為R2=0.10的金屬桿垂直導軌放置并與導軌始終保持良好接觸。兩導軌右端通過金屬導線分別與電容器C的兩極相連。電容器C緊靠著帶小孔a（只能容一個粒子通過）的固定絕緣彈性圓筒。圓筒內壁光滑，筒內有垂直水平面豎直向下的勻強磁場B2，O是圓筒的圓心，圓筒的內半徑為r=0.40m。

（1）用一個大小恒為10N，平行于MN水平向左的外力F拉金屬桿，使桿從靜止開始向左運動求：當金屬桿最終勻速運動時桿的速度大小；
（2）當金屬桿處于（1）問中的勻速運動狀態(tài)時，電容器C內緊靠極板且正對a孔的D處有一個帶正電的粒子從靜止開始經電容器C加速后從a孔垂直磁場B2并正對著圓心O進入筒中，該帶電粒子與圓筒壁碰撞四次后恰好又從小孔a射出圓筒。已知粒子的比荷q/m=5×107（C/kg），該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電量和能量都不損失，不計粒子重力和空氣阻力，則磁感應強度B2多大（結果允許含有三角函數式）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩根平行放置的導電軌道，間距為L，傾角為，軌道間接有電動勢為E（內阻不計）的電源，現將一根質量為m、電阻為R的金屬桿ab水平且與軌道垂直放置在軌道上，金屬桿與軌道接觸摩擦和電阻均不計，整個裝置處在勻強磁場(磁場垂直于金屬棒)中且ab桿靜止在軌道上，求：

（1）若磁場豎直向上，則磁感應強度B1是多少？
（2）如果通電直導線對軌道無壓力，則勻強磁場的磁感應強度的B2是多少？方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架，MM′和NN′相互平行且足夠長，間距l(xiāng)=0.40m，質量M=0.20kg。質量m=0.10kg的導體棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，導體棒與框架的摩擦忽略不計。整個裝置處于豎直向下的勻磁場中，磁感應強度B=0.50T。t=0時，垂直于導體棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，導體棒ab從靜止開始運動；當t=t1時，金屬框架將要開始運動，此時導體棒的速度v1=6.0m/s；經過一段時間，當t=t2時，導體棒ab的速度v2=12.0m/s；金屬框架的速度v3=0.5m/s。在運動過程中，導體棒ab始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導體棒ab的電阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余電阻不計。設框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）求動摩擦因數μ；
（2）當t=t2時，求金屬框架的加速度；
（3）若在0~t1這段時間內，MN上產生的熱量 Q=0.10J，求該過程中導體棒ab位移x的 大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導軌PQ、MN，其電阻不計，間距d=0．5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應強度B0＝0．2T的勻強磁場中，兩金屬棒L1、L2平行地擱在導軌上，其電阻均為r＝0.1Ω，質量分別為M1=0．3kg和M2＝0．5kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=0．8N的作用下，由靜止開始運動。試求：

(1) 當電壓表讀數為U=0．2V時，棒L2的加速度為多大；
(2)棒L2能達到的最大速度vm.

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