如圖所示，螺線管橫截面積為S，線圈匝數(shù)為N，電阻為R1，管內(nèi)有水平向左的變化磁場(chǎng)。螺線管與足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相連并固定在同一平面內(nèi)，與水平面的夾角為q，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌處于垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌，桿與導(dǎo)軌接觸良好，并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)。已知金屬桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R2，重力加速度為g。忽略螺線管磁場(chǎng)對(duì)金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力。

（1）為使ab桿保持靜止，求通過ab的電流的大小和方向；
（2）當(dāng)ab桿保持靜止時(shí)，求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率；
（3）若螺線管內(nèi)方向向左的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率DB/Dt＝k（k＞0）。將金屬桿ab由靜止釋放，桿將沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。求當(dāng)桿的速度為v時(shí)，桿的加速度大小。

（1），電流方向?yàn)橛蒪到a（2）（3）

解析試題分析：（1）以金屬桿ab為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件 - B0I L＝0（1分）
得                         （1分）
通過ab桿電流方向?yàn)橛蒪到a（或在圖中標(biāo)出）  （1分）
（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 （1分）
根據(jù)歐姆定律              （1分）
得：   （1分）
（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 （1分）
ab桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) E2 ＝ B0Lv    （1分）
總電動(dòng)勢(shì)     E總 ＝ E1 + E2
感應(yīng)電流                     （1分）
根據(jù)牛頓第二定律        （1分）
安培力        F ＝ B0 I′L              （1分）
所以          （1分）
考點(diǎn)：考查了法拉第電磁感應(yīng)定律，牛頓第二定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

有兩個(gè)質(zhì)量分別為3m、2m的小球A、B，其中B球帶正電ｑ，A球不帶電，用足夠長(zhǎng)的不會(huì)伸長(zhǎng)的絕緣線連接，均置于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，如圖所示，釋放A球，讓兩球由靜止落下，下落一小段時(shí)間，此時(shí)B球的加速度大小為：_______；此時(shí)A、B間線的張力F=_______。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上，并與半徑為的光滑圓弧形固定軌道接觸（但不粘連），木板的右端到豎直墻的距離為s；另一質(zhì)量為2m的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑，從圓弧的最低點(diǎn)A滑上木板。設(shè)長(zhǎng)木板每次與豎直墻的碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失。已知滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。試求：

（1）滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小以及物體對(duì)軌道的壓力大�。�
（2）若滑塊不會(huì)滑離長(zhǎng)木板，試討論長(zhǎng)木板與墻第一次碰撞前的速度與s的關(guān)系；
（3）若s足夠大，為了使滑塊不滑離長(zhǎng)木板，板長(zhǎng)L應(yīng)滿足什么條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

下圖為某小型企業(yè)的一道工序示意圖，圖中一樓為原料車間，二樓為生產(chǎn)車間．為了節(jié)約能源，技術(shù)人員設(shè)計(jì)了一個(gè)滑輪裝置用來運(yùn)送原料和成品，在二樓生產(chǎn)的成品裝入A箱，在一樓將原料裝入B箱，而后由靜止釋放A箱，若A箱與成品的總質(zhì)量為M=20kg，B箱與原料的總質(zhì)量為m=10kg，這樣在A箱下落的同時(shí)會(huì)將B箱拉到二樓生產(chǎn)車間，當(dāng)B箱到達(dá)二樓平臺(tái)時(shí)可被工人接住，若B箱到達(dá)二樓平臺(tái)時(shí)沒有被工人接住的話，它可以繼續(xù)上升h=1m速度才能減小到零．不計(jì)繩與滑輪間的摩擦及空氣阻力，重力加速度g＝10 m/s2，求：

（1）一樓與二樓的高度差H；
（2）在AB箱同時(shí)運(yùn)動(dòng)的過程中繩對(duì)B箱的拉力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩個(gè)用水平輕線相連的、位于光滑水平面上的物塊，質(zhì)量分別為m1和m2,水平力F1和F2分別作用于m1、m2上，方向相反，且F1>F2．試求在兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)過程中，輕線上的拉力T
 

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在一半徑r=5×108m的某星球的表面做一實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，在一粗糙的水平面上放置一半圓形的光滑豎直軌道，半圓形軌道與水平面相切。一質(zhì)量為m=1kg的小物塊Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）在一水平向右的力F=2N作用下從A由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，作用一段時(shí)間t后撤掉此力，物體在水平面上再滑動(dòng)一段距離后滑上半圓形軌道。若到達(dá)B點(diǎn)的速度為m/s時(shí)，物體恰好滑到四分之一圓弧D處。已知A、B的距離L=3.0m，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，半圓形軌道半徑R=0.08m。

（1）求該星球表面的重力加速度g和該星球的第一宇宙速度v1；
（2）若物體能夠到達(dá)C點(diǎn)，求力F作用的最智囊距離x。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角為的光滑斜面固定在水平面上，水平虛線L下方有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．正方形閉合金屬線框邊長(zhǎng)為h，質(zhì)量為m，電阻為R，放置于L上方一定距離處，保持線框底邊ab與L平行并由靜止釋放，當(dāng)ab邊到達(dá)L時(shí)，線框速度為. ab邊到達(dá)L下方距離d處時(shí)，線框速度也為，以下說法正確的是

A. ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電流方向?yàn)閍→b
B．a(chǎn)b邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框加速度沿斜面向下
C．線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中的最小速度小于
D．線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的熱量為mgdsin

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在y軸左側(cè)放置一加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)構(gòu)成的發(fā)射裝置，C、D兩板的中心線處于y=8cm的直線上；右側(cè)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=T、方向垂直xoy平面向里，在x軸上方11cm處放置一個(gè)與x軸平行的光屏。已知A、B兩板間電壓UAB＝100V, C、D兩板間電壓 UCD="300V," 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)L=4cm，兩板間距離d="6cm," 磁場(chǎng)圓心坐標(biāo)為（6，0）、半徑R＝3cm�，F(xiàn)有帶正電的某種粒子從A極板附近由靜止開始經(jīng)電場(chǎng)加速，穿過B板沿C、D兩板間中心線y = 8cm進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，由y軸上某點(diǎn)射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在屏上。帶電粒子比荷=106c/kg，不計(jì)帶電粒子的重力。求：

（1）該粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度大小和方向；
（2）該粒子打在屏上的位置坐標(biāo)；
（3）若將發(fā)射裝置整體向下移動(dòng)，試判斷粒子能否垂直打到屏上？若不能，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理
由。若能，請(qǐng)計(jì)算該粒子垂直打在屏上的位置坐標(biāo)和發(fā)射裝置移動(dòng)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)Ｏ以初速度v0射出，粒子恰好經(jīng)過A點(diǎn)，Ｏ、A兩點(diǎn)長(zhǎng)度為 ，連線與坐標(biāo)軸＋y方向的夾角為= 370，不計(jì)粒子的重力。（sin37o=0．6，cos37o=0．8)

（1）若在平行于x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，粒子沿＋y方向從O點(diǎn)射出，恰好經(jīng)過A點(diǎn)；若在平行于y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，粒子沿＋x方向從O點(diǎn)射出，也恰好能經(jīng)過A點(diǎn)，求這兩種情況電場(chǎng)強(qiáng)度的比值
（2）若在y軸左側(cè)空間（第Ⅱ、Ⅲ象限）存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O，沿與y軸成300的方向射入第二象限，恰好經(jīng)過A點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小及方向

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