如图所示,两块竖直放置的金属板间距为d,用导线与一匝数为n的线圈连接.线圈内部分布有方向水平向左的匀强磁场.两板间有一个一定质量、电荷量为+q的油滴在与水平方向

如图所示,两块竖直放置的金属板间距为d,用导线与一匝数为n的线圈连接.线圈内部分布有方向水平向左的匀强磁场.两板间有一个一定质量、电荷量为+q的油滴在与水平方向

题型:不详难度:来源:
如图所示,两块竖直放置的金属板间距为d,用导线与一匝数为n的线圈连接.线圈内部分布有方向水平向左的匀强磁场.两板间有一个一定质量、电荷量为+q的油滴在与水平方向成30°角斜向右上方的恒力F的作用下恰好处于平衡状态.则线圈内磁场的变化情况和磁通量的变化率分别是(  )
A.磁场正在增强
△∅
△t
=


3
dF
2q
B.磁场正在减弱,
△Φ
△t
=


3
dF
2nq
C.磁场正在减弱,
△Φ
△t
=


3
dF
2q
D.磁场正在增强,
△Φ
△t
=


3
dF
2nq

答案
电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态,电场力水平向左,则电容器的右极板带正电,所以线圈右端相当于电源的正极,由题意可知,根据楞次定律,可得穿过线圈的磁通量在均匀减弱;
线框产生的感应电动势:E=n
△∅
△t

油滴所受电场力:F=Eq,
对油滴,受力分析,结合力的平行四边形定则,根据平衡条件得:q
E
d
=Fcos30°;
所以解得,线圈中的磁通量变化率的大小为;
△∅
△t
=


3
Fd
2nq
.故B正确,ACD错误;
故选:B.
举一反三
一个匝数n=100匝的线圈,如果在时间△t=0.02s内,穿过线圈的磁通量变化△Φ=0.32Wb,则线圈中产生的感应电动势的大小为______V,若该线圈的总电阻为100Ω,通过线圈的感应电流的大小为______A.
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如图所示,A、B两闭合线圈为同样导线绕成,A有10匝,B有20匝,两圆线圈半径之比为2:1.均匀磁场只分布在B线圈内.当磁场随时间均匀减弱时(  )
A.A中无感应电流
B.A、B中均有恒定的感应电流
C.A、B中感应电动势之比为2:1
D.A、B中感应电流之比为1:2

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如图,面积均为S、匝数均为n、电阻相同的两个线圈,分别放在如图所示的磁场中,甲是磁感应强度为B0的匀强磁场,线圈在磁场中绕OO′轴匀速转动,周期为T,从图示位置开始计时,乙图中磁场变化规律为B=B0cos2πt/T,则(  )
A.两线圈中感应电流的变化规律相同
B.在从t=0开始的任意相等时间内通过两线圈横截面的电量相等
C.图示时刻,甲线圈每一条边受到的安培力均最大
D.两线圈中磁通量变化率的最大值均为
πB0S
T

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如图所示,在光滑水平面上,一质量为m=0.1kg,半径为r=0.5m,电阻为R=0.5Ω的单匝均匀金属圆环,以v0=5m/s的初速度向一磁感应强度为B=0.1T的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d>2r).圆环的一半进入磁场历时2s,圆环上产生的焦耳热为0.8J,则2s内圆环中的平均感应电动势大小为______V,2s末圆环的加速度大小为______m/s2
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如图所示,一边长为a的正方形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面向内,导线框的左端通过导线接一对水平放置的金属板,两板间的距离为d,板长l=3d.t=0时,磁场的磁感应强度从B0开始均匀增加,同时,在金属板的左侧有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小为v0的初速度沿两板间的中线向右射入两板间,恰好从下板的边缘射出,忽略粒子的重力作用.求:
(1)粒子在板间运动过程,两板间的电势差.
(2)粒子从两板间离开瞬间,磁感应强度B的大小.
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