半徑為a的圓環(huán)電阻不計，放置在垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，環(huán)內(nèi)有一導(dǎo)體棒電阻為r，可以繞環(huán)勻速轉(zhuǎn)動，將電阻R、開關(guān)S連接在環(huán)和棒的O端，將電容器極板水平放置，并聯(lián)在R和開關(guān)S兩端，如圖所示．
（1）開關(guān)S斷開，極板間有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子恰好靜止，試判斷OM的轉(zhuǎn)動方向和角速度的大�。�
（2）當(dāng)S閉合時，該帶電粒子以
1
4
g的加速度向下運動，則R是r的幾倍？
（1）由于粒子帶正電，恰好靜止在電容器中，則電容器上極板帶負(fù)電，由右手定則判斷可知，OM應(yīng)繞O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動．
粒子受力平衡，有mg=q
U
d

當(dāng)S斷開時，U=E
又OM產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E=
1
2
Ba2ω
解得ω=
2mgd
qBa2

（2）當(dāng)S閉合時，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-q
U′
d
=m?
g
4

又U′=
E
R+r
R
解得
R
r
=3
答：
（1）開關(guān)S斷開，極板間有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子恰好靜止，OM的轉(zhuǎn)動方向為逆時針，角速度的大小為
2mgd
qBa2
．
（2）當(dāng)S閉合時，該帶電粒子以
1
4
g的加速度向下運動，則R是r的3倍．
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：問答題

如圖所示，水平平行放置的兩根長直導(dǎo)軌MN和PQ上放著一根直導(dǎo)線ab，ab與導(dǎo)軌垂直，它在兩導(dǎo)軌間的長度是20cm，電阻0.02Ω．導(dǎo)軌部分處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T，R=0.08Ω，其余電阻不計，ab的質(zhì)量為0.01kg．
（1）打開開關(guān)S，ab在水平恒力F=0.01N的作用下，由靜止開始沿導(dǎo)軌滑動，在此過程中，ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達(dá)式怎樣？
（2）當(dāng)ab速度達(dá)到10m/s時，閉合開關(guān)S，為了保持ab仍能以10m/s的速度勻速運動水平拉力應(yīng)為多少？
（3）在ab以10m/s的速度勻速滑動的某一時刻撤去外力F，開關(guān)仍是閉合的，那么從此以后，R上能產(chǎn)生多少焦耳熱？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖，面積均為S、匝數(shù)均為n、電阻相同的兩個線圈，分別放在如圖所示的磁場中，甲是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場，線圈在磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，周期為T，從圖示位置開始計時，乙圖中磁場變化規(guī)律為B=B0cos2πt/T，則（　　）
A．兩線圈中感應(yīng)電流的變化規(guī)律相同
B．在從t=0開始的任意相等時間內(nèi)通過兩線圈橫截面的電量相等
C．圖示時刻，甲線圈每一條邊受到的安培力均最大
D．兩線圈中磁通量變化率的最大值均為
πB0S
T

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如果閉合回路中的感應(yīng)電動勢很大，則（　�。�
A．穿過閉合回路的磁通量變化很快
B．穿過閉合回路的磁通量變化量很大
C．穿過閉合回路的磁通量很大
D．閉合回路的電阻很小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的勻強(qiáng)磁場，規(guī)定圖中箭頭所示方向為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)．當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間按圖2所示規(guī)律變化時（　�。�
A．在t1時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大
B．在t2時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最小
C．在t1-t2時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流
D．在t1-t2時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮趨勢

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，有理想邊界的直角三角形區(qū)域abc內(nèi)部存在著兩個方向相反的垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，e是斜邊ac上的中點，be是兩個勻強(qiáng)磁場的理想分界線．現(xiàn)以b點為原點O，沿直角邊bc作x軸，讓在紙面內(nèi)與abc形狀完全相同的金屬線框ABC的BC邊處在x軸上，t=0時導(dǎo)線框C點恰好位于原點O的位置．讓ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場，現(xiàn)規(guī)定逆時針方向為導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向，在下列四個i-x圖象中，能正確表示感應(yīng)電流隨線框位移變化關(guān)系的是（　�。�
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一個線圈從某高度自由落下，在下方存在水平方向的勻強(qiáng)磁場，某同學(xué)對線圈進(jìn)入磁場的過程做出如下分析：在進(jìn)入過程，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場對感應(yīng)電流存在安培力作用，方向豎直向上，阻礙線圈進(jìn)入磁場．從而得出下列兩個結(jié)論：
（1）線圈是減速進(jìn)入磁場的；
（2）在進(jìn)入過程中，線圈的加速度大小將小于重力加速度．
請你對該同學(xué)的結(jié)論是否正確提出自己的觀點．要求：適當(dāng)假設(shè)物理量（用符號表示），通過計算分析來說明你自己的觀點．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一個連有電容器的U形金屬框架放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁感線方向如圖，框架寬L，一根導(dǎo)體棒MN放置在框架上，棒與框架接觸良好且相互垂直，若棒向左以速度V勻速運動，則電容器兩極板間的電勢差Uab=______；電容器______板帶正電荷．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計，間距d=0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T的勻強(qiáng)磁場中，兩金屬棒L1、L2平行地擱在導(dǎo)軌上，其電阻均為r=0.1Ω，質(zhì)量分別為M1=0.3kg和M2=0.5kg．固定棒L1，使L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始運動．試求：
（1）當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時，棒L2的加速度為多大；
（2）棒L2能達(dá)到的最大速度vm．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案