abcd是質(zhì)量為m，長和寬分別為b和l的矩形金屬線框，有靜止沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑，軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上。已知da=an=ne=b，線框的cd邊剛要離開磁區(qū)時(shí)的瞬時(shí)速度為v，整個(gè)線框的電阻為R，試用題中給出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。

（1）ab剛進(jìn)入磁區(qū)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）此時(shí)線框的加速度；
（3）線框下滑中共產(chǎn)生的熱量。

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）設(shè)ab邊進(jìn)入磁區(qū)時(shí)的速度為v，由機(jī)械能守恒定律可得：
  可得：
所以，ab剛進(jìn)入磁區(qū)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
（2）當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁區(qū)時(shí)，受到的安培力為：
由牛頓第二定律可得：mgsinθ —F = ma
可得：
（3）線圈從初始位置到全部穿過磁場(chǎng)區(qū)域減少的重力勢(shì)能是3mgbsinθ，根據(jù)能量守恒有：
考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；牛頓定律及機(jī)械能守恒定律。

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：單選題

為了研究超重與失重現(xiàn)象，某同學(xué)把一體重計(jì)放在電梯的地板上，并將一物體放在體重計(jì)上隨電梯運(yùn)動(dòng)并觀察體重計(jì)示數(shù)的變化情況.下表記錄了幾個(gè)特定時(shí)刻體重計(jì)的示數(shù)（表內(nèi)時(shí)間不表示先后順序）

時(shí)間
t0
t1
t2
t3
體重計(jì)示數(shù)（kg）
45.0
50.0
40.0
45.0
若已知t0時(shí)刻電梯靜止，則（   ）
A．t1和t2時(shí)刻電梯的加速度方向一定相反
B．t1和t2時(shí)刻物體的質(zhì)量并沒有發(fā)生變化，但所受重力發(fā)生了變化
C．t1和t2時(shí)刻電梯運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，運(yùn)動(dòng)方向一定相反
D．t3時(shí)刻電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如右圖所示，一平行板電容器，右極板接電源正極，板長為2d，板間距離為d。一帶電量為q、質(zhì)量為m的負(fù)離子（重力不計(jì)）以速度v0貼近左極板沿極板方向射入，恰從右極板下邊緣射出。在右極板右側(cè)空間存在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（未標(biāo)出）。要使該負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后，又恰能直接從右極板上邊緣進(jìn)入電場(chǎng)，則

A．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
B．磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
C．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
D．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，MN是紙面內(nèi)的一條直線，其所在空間充滿與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)或與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（場(chǎng)區(qū)都足夠大），現(xiàn)有一重力不計(jì)的帶電粒子從MN上的O點(diǎn)以水平初速度v0射入場(chǎng)區(qū)，下列有關(guān)判斷正確的是(     )

A．如果粒子回到MN上時(shí)速度增大，則該空間存在的一定是電場(chǎng)
B．如果粒子回到MN上時(shí)速度大小不變，則該空間只存在磁場(chǎng)
C．若只改變粒子的速度大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上時(shí)與其所成夾角不變，則該空間存在的一定是磁場(chǎng)
D．若只改變粒子的速度大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN所用的時(shí)間不變，則該空間存在的一定是磁場(chǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（19分）如圖，在區(qū)域I（0≤x≤d）和區(qū)域II（d≤x≤2d）內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一質(zhì)量為m、帶電荷量q（q＞0）的粒子a于某時(shí)刻從y軸上的P點(diǎn)射入?yún)^(qū)域I，其速度方向沿x軸正向。已知a在離開區(qū)域I時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角為30°；此時(shí)，另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點(diǎn)沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，其速度大小是a的1/3。不計(jì)重力和兩粒子之間的相互作用力。求

（1）粒子a射入?yún)^(qū)域I時(shí)速度的大��；
（2）當(dāng)a離開區(qū)域II時(shí)，a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立xOy直角坐標(biāo)系，Oy表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有一個(gè)帶電量為2.5×10-4C，質(zhì)量為0.5kg 的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向以一定的初速度豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置為圖中的Q點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。試分析求解：

(1) 小球帶何種電荷；
(2) 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大��；
(3) 小球從O點(diǎn)拋出到落回x軸的過程中電勢(shì)能的改變量；
(4) 小球落回x軸時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示是說明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長為．初速度為零的電子經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e ．求：

（1）經(jīng)電場(chǎng)加速后電子速度v的大�。�
（2）要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從點(diǎn)P（，0）由靜止釋放后沿直線PQ運(yùn)動(dòng)。當(dāng)微粒到達(dá)點(diǎn)Q（0，-l）的瞬間，撤去電場(chǎng)同時(shí)加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，該磁場(chǎng)有理想的下邊界，其他方向范圍無限大。已知重力加速度為g。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小；
（2）撤去電場(chǎng)加上磁場(chǎng)的瞬間，微粒所受合外力的大小和方向；
（3）欲使微粒不從磁場(chǎng)下邊界穿出，該磁場(chǎng)下邊界的y軸坐標(biāo)值應(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

（18分）如圖所示，在平面內(nèi)的第一象限內(nèi)存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限存在有界的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，有一質(zhì)量為，電量為的電子以的速度從軸的點(diǎn)（0，cm）沿軸正方向射入第一象限，偏轉(zhuǎn)后從軸的點(diǎn)射入第四象限，方向與軸成角，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后又回到點(diǎn)，方向與軸也成角;不計(jì)電子重力.求：

（1）OQ之間的距離及電子通過Q點(diǎn)的速度大小.
（2）若在第四象限內(nèi)的磁場(chǎng)的邊界為直線邊界，即在虛線的下方有磁場(chǎng)，如圖中所示,求的坐標(biāo).
（3）若在第四象限內(nèi)的磁場(chǎng)為圓形邊界的磁場(chǎng)，圓形邊界的磁場(chǎng)的圓心坐標(biāo)的范圍.

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