在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度为L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量为0.05 kg,电阻为1 Ω的
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在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度为L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量为0.05 kg,电阻为1 Ω的
题型:不详
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在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度为L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量为0.05 kg,电阻为1 Ω的金属杆cd,框架电阻不计.若cd杆以恒定加速度a=2 m/s
2
,由静止开始做匀变速运动,则
(1)在5 s内平均感应电动势是多少?
(2)第5 s末,回路中的电流多大?
(3)第5 s末,作用在cd杆上的水平外力多大?
答案
(1)
=0.4 V (2) 0.8 A. (3) 0.164 N.
解析
试题分析:(1)5 s内的位移:x=
at
2
=25 m
5 s内的平均速度
=
=5 m/s
(也可用
=
求解)
故平均感应电动势
=BL
=0.4 V
(2)第5 s末:v=at=10 m/s
此时感应电动势:E=BLv
则回路电流为:I=
=
=
A=0.8 A.
(3)杆匀加速运动,则F-F
安
=ma
即F=BIL+ma=0.164 N.
点评:本题是电磁感应中的力学问题,综合了电磁感应、电路、力学等知识.考查分析和解决综合题的能力.
举一反三
如图所示,相互垂直的匀强电场和匀强磁场,其电场强度和磁感应强度分别为
E
和
B
,一个质量为
m
,带正电荷量为
q
的油滴,以水平速度
v
0
从
a
点射入,经一段时间后运动到
b
.试计算:
(1)油滴刚进入叠加场
a
点时的加速度.
(2)若到达
b
点时,偏离入射方向的距离为
d
,此时速度大小为多大?
题型:不详
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光滑的平行金属导轨长
L
=2 m,两导轨间距
d
=0.5 m,轨道平面与水平面的夹角
θ
=30°,导轨上端接一阻值为
R
=0.6 Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度
B
=1 T,如图所示.有一质量
m
=0.5 kg、电阻
r
=0.4 Ω的金属棒
ab
,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒
ab
从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻
R
上产生的热量
Q
1
=0.6 J,取
g
=10 m/s
2
,试求:
(1)当棒的速度
v
=2 m/s时,电阻
R
两端的电压;
(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小;
(3)棒下滑到轨道最底端时加速度
a
的大小.
题型:不详
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图所示,电源电动势为
E
,内阻为
r
,滑动变阻器电阻为
R
,开关闭合.两平行金属极板
a
、
b
间有垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电粒子正好以速度
v
匀速穿过两板.不计带电粒子的重力,以下说法正确的是
A.保持开关闭合,将滑片
p
向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出
B.保持开关闭合,将滑片
p
向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出
C.保持开关闭合,将
a
极板向下移动一点,粒子将继续沿直线穿出
D.如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出
题型:不详
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如图,圆柱桶的一个横截面在
xOy
平面内,与
x
轴相切于坐标原点
O
,圆心为
,半径为
,在与
y
轴成
=
角的直径两端开有小孔
和
。现在桶内加匀强磁场,磁感应强度为
,方向平行于轴线向外,该装置就是一个离子速度选择器。离子束以某一入射角从
孔射入,
取值不同,就有不同速率的离子从
孔射出。
x
轴下方存在方向沿
x
轴正向的匀强电场,其右边界上放置一个与
y
轴平行、间距为
的挡板,板上开有小孔
(与
、
、
共线),紧靠
孔处安放一离子探测器。当离子源
S
以入射角
对准
孔发射某种正离子,电场场强大小为
时,探测器检测到有离子射入。不计离子重力和离子间的作用,打在桶壁和挡板上的离子不再反弹。试求:
(1)射入探测器上的离子的比荷(电荷量与质量之比);
(2)射入探测器上的离子在磁场和电场中运动的时间之比。
题型:不详
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如图所示,质量为
m
,电量为
q
的小球以某一速度与水平成45°角进入匀强电场和匀强磁场,若微粒在复合场中做直线运动,则粒子带______电,电场强度
E
=__________.
题型:不详
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