（2010·浙江卷）19. 半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖（上）所示。有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖（下）所示。在t=0時刻平板之間中心有一重力不計，電荷量為q的靜止微粒，則以下說法正確的是（   ）
A．第2秒內(nèi)上極板為正極
B．第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極
C．第2秒末微�；氐搅嗽瓉砦恢�
D．第3秒末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為0.2
A

分析：
（1）由楞次定律可以判斷出兩極板哪個是正極，哪個是負(fù)極；
（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出感應(yīng)電動勢，然后由勻強(qiáng)電場場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系可以求出兩極板間的場強(qiáng)大小。
解答：
由圖象可知，在第2內(nèi)，磁場垂直于紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小，假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場與原磁場方向相同，即感應(yīng)電流磁場方向垂直于紙面向內(nèi)，然后由安培定則可知，感應(yīng)電流沿順時針方向，由此可知，上極板電勢高，是正極，故A正確；由楞次定律可知，在第1s與第3內(nèi)上極板是正極，在第2與第4s內(nèi)，下極板是正極，因此兩極板間的電場每隔1s改變一次方向，帶電粒子q在第1s內(nèi)向下做勻加速運(yùn)動，第2s內(nèi)向下做勻減速直線運(yùn)動，第2s末速度為零，在第3s內(nèi)向下做勻加速直線運(yùn)動，第4s內(nèi)向下做勻加速直線運(yùn)動，由此可知，帶電粒子一直向下運(yùn)動，不會回到原來的位置；法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在第3s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：0.1πr2/d；故BCD錯誤。
點評：本題是一道綜合題，考查了楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、勻強(qiáng)磁場場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系的應(yīng)用，難度較大，分析清楚圖象、熟練應(yīng)用基礎(chǔ)知識是正確解題的關(guān)鍵。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于發(fā)電機(jī)和電動機(jī)，下列說法中不正確的是（    ）
A．發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的作用是相同的，都是把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能
B．發(fā)電機(jī)可以把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，電動機(jī)可以把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
C．發(fā)電機(jī)和電動機(jī)統(tǒng)稱為電機(jī)
D．通過電機(jī)可以實現(xiàn)電能與其他形式的能源相互轉(zhuǎn)化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一矩形線圈位于一個方向垂直線圈平面向里的磁場中，如圖a所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖b所示．以I表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖a線圈上箭頭所示方向的電流為正，則以下的i-t圖中正確的是 （   ）

                                           

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖甲所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=4Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時達(dá)到穩(wěn)定速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ
（2）cd離NQ的距離s
（3）金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量
（4）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(20分)如圖甲所示，豎直放置的金屬板A、B中間開有小孔，小孔的連線沿水平放置的金屬板C、D的中間線，粒子源P可以間斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(初速不計)，粒子在A、B間被加速后，再進(jìn)入金屬板C、D間偏轉(zhuǎn)并均能從此電場中射出。已知金屬板A、B間的電壓UAB=U0，金屬板C、D長度為L，間距d=L/3。兩板之間的電壓UCD隨時間t變化的圖象如圖乙所示。在金屬板C、D右側(cè)有一個垂直紙面向里的均勻磁場分布在圖示的半環(huán)形帶中，該環(huán)帶的內(nèi)、外圓心與金屬板C、D的中心O點重合，內(nèi)圓半徑Rl=L/3，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=。已知粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時間遠(yuǎn)小于電場變化的周期(電場變化的周期T未知)，粒子重力不計。

(1)求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時，在垂直于板面方向偏移的最大距離。
(2)若所有粒子均不能從環(huán)形磁場的右側(cè)穿出，求環(huán)帶磁場的最小寬度。
(3)若原磁場無外側(cè)半圓形邊界且磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖丙所示的規(guī)律變化，設(shè)垂直紙面向里的磁場方向為正方向。t=T/2時刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的帶電微粒離開電場后進(jìn)入磁場，t=3T/4時該微粒的速度方向恰好豎直向上，求該粒子在磁場中運(yùn)動的時間為多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，電阻為R，導(dǎo)線電阻均可忽略，ef是一電阻可不計的水平放置的導(dǎo)體棒，質(zhì)量為m，棒的兩端分別與ab、cd保持良好接觸，又能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑一段時間后閉合開關(guān)S，則S閉合后(   )
A．導(dǎo)體棒ef的加速度可能大于g
B．導(dǎo)體棒ef的加速度一定小于g
C．導(dǎo)體棒ef最終速度隨S閉合時刻的不同而不同
D．導(dǎo)體棒ef的機(jī)械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的電能之和一定守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個兩邊平行相距為L的光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌頂端接有一個電阻R，電阻兩端并有一個理想電壓表，導(dǎo)軌間存在一個垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為2h，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒，從距磁場上邊界為h處自由下落，導(dǎo)軌進(jìn)入磁場后恰好作勻速直線運(yùn)動并穿過勻強(qiáng)磁場。在從導(dǎo)軌自由下落到穿過磁場的過程中，下列說法正確的是

A．導(dǎo)體棒在穿過磁場的過程中，電壓表的示數(shù)為BL
B．導(dǎo)體棒在穿過磁場的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為mgh
C．導(dǎo)體棒在穿過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為
D．導(dǎo)體棒在穿過磁場的過程中，克服安培力做功為mgh

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，處于同一水平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，相距為L，左端連接有阻值為R的電阻。一導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，電阻值也為R，回路中其余電阻不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。
當(dāng)導(dǎo)體棒ab受水平外力作用以速度v勻速向右滑動時，求：
(1)導(dǎo)體棒中的電流大小及方向。
(2)導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率。
(3)水平外力F的大小和方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖10所示，寬度、足夠長的平行此光滑金屬導(dǎo)軌固定在位于豎直平面內(nèi)的絕緣板上，導(dǎo)軌所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．50T的勻強(qiáng)磁場，磁場方向跟導(dǎo)軌所在平面垂直。一根導(dǎo)體棒MN兩端套在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，且可自由滑動，導(dǎo)體棒的電阻值R=l.5Ω，其他電阻均可忽略不計。電源電動勢E=3．0V，內(nèi)阻可忽略不計，重力加速度g取10m／s2。當(dāng)S1閉合，S2斷開時，導(dǎo)體棒恰好靜止不動。

（1）求S1閉合，S2斷開時，導(dǎo)體棒所受安培力的大��；
（2）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動，求當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度=5.0m／s2時，導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大��；
（3）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動，求導(dǎo)體棒運(yùn)動的最大速度的大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案