題目列表(包括答案和解析)
如圖14所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一折成30°角的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面垂直于磁場(chǎng)方向。一條長(zhǎng)度的直導(dǎo)線MN垂直ob方向放置在軌道上并接觸良好。當(dāng)MN以v=4m/s從導(dǎo)軌O點(diǎn)開始向右平動(dòng)時(shí),若所有導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻。求:經(jīng)過時(shí)間后:
(1)閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值?
(2)閉合回路中的電流大小和方向?
(3)MN兩端的電壓
如圖14所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一折成30°角的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面垂直于磁場(chǎng)方向。一條長(zhǎng)度的直導(dǎo)線MN垂直ob方向放置在軌道上并接觸良好。當(dāng)MN以v=4m/s從導(dǎo)軌O點(diǎn)開始向右平動(dòng)時(shí),若所有導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻。求:經(jīng)過時(shí)間后:
(1)閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值?
(2)閉合回路中的電流大小和方向?
(3)MN兩端的電壓
如圖14所示,半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心放置,磁場(chǎng)與環(huán)面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2,兩燈的電阻均為R0=2Ω,一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好,棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì).
(1)若棒以v0=5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng),求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬間(如圖14所示),MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過燈L1的電流;
(2)撤去中間的金屬棒MN將右面的半圓環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°,若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,其變化率為ΔB/Δt=4/π(T/s),求燈L1的功率.
如圖14所示,在傾角為30°的斜面OA的左側(cè)有一豎直檔板,其上有一小孔P,OP = 0.5 m.現(xiàn)有一質(zhì)量 m = 4×10-20 kg、電荷量 q = +2×10-14 C的粒子,從小孔以速度v0 = 3×104 m/s水平射向磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.2T、方向垂直紙面向外的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,且在飛出磁場(chǎng)區(qū)域后能垂直打在OA面上,粒子重力不計(jì).求:
(1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑.
(9分) 如圖所示,在傾角為30°的斜面OA的左側(cè)有一豎直檔板,其上有一小孔P,OP = 0.5 m.現(xiàn)有一質(zhì)量 m = 4×10-20 kg、電荷量 q = +2×10-14 C的粒子,從小孔以速度v0 = 3×104 m/s水平射向磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.2T、方向垂直紙面向外的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,且在飛出磁場(chǎng)區(qū)域后能垂直打在OA面上,粒子重力不計(jì).求:
(1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑.
1. C 2. B 3. C 4. ABC 5. AC
6. AD 7. C 8. AB 9. D 10. A
11. 0.63
12. 鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象 斷開瞬間 只有在電路剛斷開時(shí)才能產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)使人產(chǎn)生觸電的感覺
13. Br2ω/2 ,0
14. 解:(1)由題意知,帶電粒子從C孔進(jìn)入,與筒壁碰撞兩次再?gòu)模每咨涑鼋?jīng)歷的時(shí)間為最短,由,粒子由C孔進(jìn)入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,由,即,得
(2)粒子從的加速度為,,粒子從的時(shí)間為;粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,將(1)求得的B值代入,得,求得
15. 解:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值:
(2)由歐姆定律得電流的最大值:=0.16A
電流的有效值=0.11A
(3)用電器上消耗的電功率:
16. 解:(1)ab脫離EF前,電路中的磁通量的變化為
平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,
有
(2)ab脫離EF時(shí),回路中通過電流最大,即,
ab脫離EF后,電路中不在有電流,并且ab倒下過程中只有小球的重力做功,機(jī)械能守恒,即
ab上各處切割磁感線的速度是不同的,其等效切割速度應(yīng)等于ab中點(diǎn)的速度
聯(lián)立解得
17.解:(1)經(jīng)過時(shí)間后,MN運(yùn)動(dòng)的距離為,由圖可知直導(dǎo)線MN在閉合回路中的有效長(zhǎng)度為,
此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值:(V)
(2)此時(shí)閉合回路中的總長(zhǎng)度為:
閉合回路中的總電阻:
根據(jù)全電路的歐姆定律,電流大。(A),由右手定律可得電流方向在閉合回路中是逆時(shí)針方向
(3)此時(shí)MN中不在閉合回路中的導(dǎo)線MP的長(zhǎng)度為
產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(V)
在閉合回路中的導(dǎo)線PN兩端電壓(V)
所以MN兩端的電壓
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