一段长为L的导线弯成3/4圆周形状，置于垂直于纸面向外的匀强磁场中，磁感强度为B．如图示．若此导线以速度v沿纸面向上运动，则导线两端点a、d间的电势差Uad=_

题型：不详难度：来源：

一段长为L的导线弯成3/4圆周形状，置于垂直于纸面向外的匀强磁场中，磁感强度为B．如图示．若此导线以速度v沿纸面向上运动，则导线两端点a、d间的电势差U_ad=______．若导线绕过a点与磁场方向平行的轴以角速度ω顺时针转动时，a、d两点间的电势差U_ad=______．魔方格

答案

导线长为L，圆的半径为R=

3π

，当以速度v沿纸面向上运动，

圆周的右半部分，相当于没有感应电动势，而左半部分的有效切割长度为圆的半径，则导线产生的感应电动势E=BRV=

2BLv

3π

，根据右手定则可知，若是闭合电路，则感应电流的方向a→d，由于是电源内部，所以a点的电势低于d电势，
则U_ad=-

2BLv

3π

；
同理：当导线绕过a点与磁场方向平行的轴以角速度ω顺时针转动时，有效切割长度为半径的

倍，即为ad两点的连接线．根据右手定则可知，感应电动势的方向为d→a，所以U_ad=

Rv=

4BωL2

9π2

．
故答案为：-

2BLv

3π

4BωL2

9π2

举一反三

我国科学家在对放射性元素的研究中，进行了如下实验：如图所示，以MN为界，左、右两边分别是磁感应强度为2B和B的匀强磁场，且磁场区域足够大．在距离界线为l处平行于MN固定一个长为s光滑的瓷管PQ，开始时一个放射性元素的原子核处在管口P处，某时刻该原子核平行于界线的方向放出一质量为m、带电量-e的电子，发现电子在分界线处速度方向与界线成60°角进入右边磁场，反冲核在管内匀速直线运动，当到达管另一端Q点时，刚好又俘获了这个电子而静止．求：
（1）电子在两磁场中运动的轨道半径大小（仅用l表示）和电子的速度大小；
（2）反冲核的质量．魔方格

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如图所示，在竖直向下场强大小为E的匀强电场中，有一光滑绝缘半圆环在其上端一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动，则（　　）

A．小球在运动过程中机械能守恒

B．小球经过环的最低点时速度最大

C．在最低点时球对环的压力为（mg+Eq）

D．在最低点时求对环的压力为3（mg+Eq）

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如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R=10cm的圆形筒内有B=1×10^-4T的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔．现有一束比荷为

=2×10¹¹C/kg的正离子，以不同角度α入射，最后有不同速度的离子束射出，其中入射角α=30°，且不经碰撞而直接从出身孔射出的离子的速度v大小是（　　）

A．4×10⁵m/s

B．2×10⁵m/s

C．4×10⁶m/s

D．2×10⁶m/s

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如图所示，在竖直平面内，由斜面和圆形轨道分别与水平面相切连接而成的光滑轨道，圆形轨道的半径为R．质量为m的小物块从斜面上距水平面高为h=2.5R的A点由静止开始下滑，物块通过轨道连接处的B、C点时，无机械能损失．求：
（1）小物块通过B点时速度v_B的大小；
（2）小物块通过圆形轨道最低点C时轨道对物块的支持力F的大小；
（3）小物块能否通过圆形轨道的最高点D．魔方格

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将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲表示小滑块（可视为质点）沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A、A′之间来回滑动，A，A′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ，θ很小．图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线，且图中t=0t=0为滑块从A点开始运动的时刻，试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息，求：

魔方格

（1）容器的半径；
（2）小滑块的质量；
（3）滑块运动过程中的守恒量．

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