1.如圖所示,線圈的橫截面積為S,共有N匝,總電阻為R,垂直于線圈截面的磁場(chǎng)在均勻變化(方向如圖所示).線圈與水平放置相距為d的兩平行金屬板M,N相連,M、N間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一電子以速度v射入兩極間,要使電子能勻速向右運(yùn)動(dòng),求線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化率.

分析 根據(jù)對(duì)電子受力分析,電場(chǎng)力與洛倫茲力處于平衡狀態(tài),(忽略重力),結(jié)合左手定則與楞次定律,從而確定磁場(chǎng)的變化情況,再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,依據(jù)E=$\frac{U}bsirwzy$,即可求解.

解答 解:由題意可知,要使電子能勻速向右運(yùn)動(dòng),則必須電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡,
根據(jù)左手定則可知,洛倫茲力豎直向上,則電場(chǎng)力是豎直向下,因此下極板帶正電,
由楞次定律可知,穿過線圈的磁場(chǎng)必須增大,才能使得下極板帶正電,
由平衡條件,則有qvB=qE;且E=$\frac{U}cazvkze$,
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,則U=N$\frac{△B}{△t}S$
那么$\frac{△B}{△t}$=$\frac{Bvd}{NS}$;
答:線圈內(nèi)磁場(chǎng)在增大,且變化率為$\frac{Bvd}{NS}$.

點(diǎn)評(píng) 考查電子受力平衡的應(yīng)用,掌握左手定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容,注意感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與電場(chǎng)E的區(qū)別,及穿過線圈的磁場(chǎng)與兩極板間的磁場(chǎng)不同.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.汽車以108km/h的速率在平直的水平路面上勻速行駛,如果作用在汽車上的阻力位800N,則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為24000W.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某實(shí)驗(yàn)小組要對(duì)未知電阻Rx進(jìn)行測(cè)量,先用多用電表進(jìn)行粗測(cè),若多用電表的電阻檔有三個(gè)倍率,分別是用×10檔測(cè)量某電阻Rx時(shí),操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過大,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到×1檔.(填×1或×100).換檔后應(yīng)先重新進(jìn)行歐姆調(diào)零(填缺少的步驟),之后用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù),由表盤刻度讀得該電阻的阻值是30Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如下:
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量Rx是采用圖1中的甲圖(選填“甲”或“乙”)

(2)圖2是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請(qǐng)根據(jù)圖1所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.
(3)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖3所示,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù),在圖3中標(biāo)出7次測(cè)量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出U-I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω(保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.一理想變壓器,原線圈匝數(shù)n1=1100,接在電壓220V的交流電源上,當(dāng)它對(duì)11只并聯(lián)的“36V,60w”的燈泡供電時(shí),燈泡全部正常發(fā)光.求:
(1)副線圈的匝數(shù)n2;
(2)通過原線圈的電流 I1

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6.水平面上靜止放置一質(zhì)量為m=0.2kg的物塊,固定在同一水平面上的小型電動(dòng)機(jī)通過水平細(xì)線牽引物塊,使物塊由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2秒末到達(dá)額定功率,其v-t圖線如圖所示,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,g=10m/s2,電動(dòng)機(jī)與物塊間的距離足夠遠(yuǎn),求:
(1)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力大;
(2)電動(dòng)機(jī)的額定功率;
(3)物塊在電動(dòng)機(jī)牽引下,最終能達(dá)到的最大速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,豎直平面內(nèi)有足夠長(zhǎng)的光滑的兩條豎直平行金屬導(dǎo)軌,上端接有一個(gè)定值電阻R0,兩導(dǎo)軌間的距離L=2m,在虛線的區(qū)域內(nèi)有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,虛線間的高度h=1m.完全相同的金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直放置,質(zhì)量均為m=0.1kg,兩棒間用l=2m長(zhǎng)的絕緣輕桿連接.棒與導(dǎo)軌間接觸良好,兩棒電阻皆為r=0.3Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì),已知R0=2r.現(xiàn)用一豎直方向的外力從圖示位置作用在ab棒上,使兩棒以v=5m/s的速度向下勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域(不計(jì)空氣和摩擦阻力,重力加速度g取10m/s2).求:
(1)從cd棒進(jìn)磁場(chǎng)到ab棒離開磁場(chǎng)的過程中通過ab棒的電流大小和方向;
(2)從cd棒剛進(jìn)磁場(chǎng)到ab棒剛離開磁場(chǎng)的過程中拉力做的功;
(3)若cd棒以上述速度剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),將外力撤去,經(jīng)一段時(shí)間cd棒勻速出磁場(chǎng),求在此過程中電阻R0上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,繞過光滑釘子O的細(xì)繩,兩端分別拴有A、B兩個(gè)小球,A球的質(zhì)量是B球的2倍.現(xiàn)將兩球從距地面高度為h處由靜止釋放.若細(xì)繩足夠長(zhǎng),細(xì)繩的質(zhì)量、空氣的阻力均不計(jì).則B球上升到距地面的最大高度為( 。
A.hB.$\frac{7}{3}h$C.$\frac{8}{3}h$D.$\frac{10}{3}h$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖,L形木板置于粗糙水平面上,光滑物塊壓縮彈簧后用細(xì)線系。疅龜嗉(xì)線,物塊彈出的過程木板保持靜止,此過程( 。
A.彈簧對(duì)物塊的彈力不變B.彈簧對(duì)物塊的彈力逐漸增大
C.地面對(duì)木板的摩擦力不變D.地面對(duì)木板的摩擦力逐漸減小

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