兩塊水平放置的金屬板間的距離為d,用導(dǎo)線與一個(gè)多匝線圈相連,線圈電阻為r,線圈中有豎直方向均勻變化的磁場(chǎng),其磁通量的變化率為k,電阻R與金屬板連接,如圖所示。兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為+q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和線圈的匝數(shù)n分別為(   )
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正在增強(qiáng),
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正在增強(qiáng),
C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正在減弱,
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正在減弱,
D
由題,電荷量+q的油滴恰好靜止金屬板間,受到的電場(chǎng)力與重力平衡,由平衡條件得知,油滴受到的電場(chǎng)力豎直向上,則金屬板上板帶負(fù)電,下板帶正電.
A、C若磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上,B正在增強(qiáng)時(shí),根據(jù)楞次定律得知,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是下負(fù)上正,金屬板下板帶負(fù)電,上板帶正電,油滴不能平衡,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且B正在減弱時(shí),油滴能保持平衡.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:
    ①
金屬板間的電壓為   ②
要使油滴平衡,則有
=mg ③
聯(lián)立①②③得:.同理可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正增強(qiáng)時(shí),,油滴能保持靜止.
本題是電磁感應(yīng)與電路、電場(chǎng)、力學(xué)等知識(shí)的綜合應(yīng)用.對(duì)于電磁感應(yīng)問(wèn)題,要楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、法拉第定律研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小是常用的思路.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端MP間連接阻值為R=0.50Ω的電阻,導(dǎo)軌寬度L=0.40m。金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,通過(guò)傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時(shí)間t的關(guān)系如下表所示。(金屬棒ab和導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10m/s2
時(shí) 間t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距離h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0.4s的時(shí)間內(nèi),金屬棒ab中的平均電動(dòng)勢(shì);
(2)金屬棒的質(zhì)量m;
(3)在前1.60s的時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框,邊長(zhǎng)為a,在1位置以速度v0進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并開(kāi)始計(jì)時(shí)t=0,若磁場(chǎng)的寬度為b(b>3a),在3t0時(shí)刻線框到達(dá)2位置速度又為v0并開(kāi)始離開(kāi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。此過(guò)程中v-t圖象如圖b所示,則

A. t=0時(shí),線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0
B. 在t0時(shí)刻線框的速度為v0-2F t0/m
線框完全離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間位置3速度一定比t0時(shí)刻線框的速度大
D. 線框從1位置進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開(kāi)磁場(chǎng)位置3過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,A、) B為大小、形狀、匝數(shù)、粗細(xì)均相同,但用不同材料制成的線圈,兩線圈平面位于豎直方向且高度相同。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向位于水平方向并與線圈平面垂直。同時(shí)釋放A、B線圈,穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)后兩線圈都落到水平地面,但A線圈比B線圈先到達(dá)地面。下面對(duì)兩線圈的描述中可能正確的是(    )

A.A線圈是用塑料制成的,B線圈是用銅制成的
B.A線圈是用鋁制成的,B線圈是用膠木制成的
C.A線圈是用銅制成的,B線圈是用塑料制成的
D.A線圈是用膠木制成的,B線圈是用鋁制成的

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1 m,上端接有電阻R1=3 Ω,下端接有電阻R2=6 Ω,虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1 kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab,從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落0.2 m過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,桿的加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)桿下落0.2 m的過(guò)程中通過(guò)電阻R2的電荷量q。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑的長(zhǎng)直金屬桿上套兩個(gè)金屬環(huán)與一個(gè)完整正弦圖象的金屬導(dǎo)線ab連接,其余部分未與桿接觸。桿電阻不計(jì),導(dǎo)線電阻為R,ab間距離為2L,導(dǎo)線組成的正弦圖形頂部或底部到桿距離都是d,在導(dǎo)線和桿平面內(nèi)有一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的寬度為L,磁感強(qiáng)度為B,現(xiàn)在外力F作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運(yùn)動(dòng),t=0導(dǎo)線從時(shí)刻O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),直到全部穿過(guò)過(guò)程中,外力F所做功為 
 
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如右圖中圖甲所示,固定在水平桌面上的光滑金屬框架處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿與金屬框架接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一個(gè)電阻置,其他部分電阻忽略不計(jì),F(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿上,使金屬桿由靜止開(kāi)始向右在框架上滑動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終垂直于框架。圖乙是金屬桿運(yùn)動(dòng)的圖像,則下圖中可以表示外力F隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像是                                             (   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,一閉合金屬圓環(huán)處在垂直圓環(huán)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按如圖2所示的規(guī)律變化,設(shè)圖中磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里的方向?yàn)檎较,環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较,則環(huán)中電流隨時(shí)間變化的圖象是              (   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,用橫載面積為S的銅導(dǎo)線,彎成半徑為r的閉合半圓形,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且直邊與磁場(chǎng)方向垂直,設(shè)銅的電阻率為ρ,當(dāng)半圓環(huán)以轉(zhuǎn)速n繞半圓的直邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),求銅半球t秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量.

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