【題目】在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種。產(chǎn)生感 應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于“電源”，在“電源”內(nèi)部非靜電力做功將其它形式 的能轉(zhuǎn)化為電能。

(1)利用圖甲所示的電路可以產(chǎn)生動生電動勢。設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒ab的長度為L，在外力作用下以速度v水平向右勻速運(yùn)動。此時(shí)金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力f1即為“電源”內(nèi)部的非靜電力。設(shè)電子的電荷量為e。

a．請根據(jù)電子受力情況，在圖中畫出包含f和f1的力的平行四邊形，并求出電子從棒的一端運(yùn)動到另一端的過程中f1做的功；

b．根據(jù)電動勢的定義，求金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

(2)均勻變化的磁場會在空間激發(fā)感生電場，該電場為渦旋電場，其電場線是一系列 同心圓，單個(gè)圓上的電場強(qiáng)度大小處處相等，如圖乙所示。在某均勻變化的磁場 中，將一個(gè)半徑為r的金屬圓環(huán)置于相同半徑的電場線位置處。從圓環(huán)的兩端點(diǎn)a、b引出兩根導(dǎo)線，與阻值為R的電阻和內(nèi)阻不計(jì)的電流表串接起來，如圖丙所示。金屬圓環(huán)的電阻為R0，圓環(huán)兩端點(diǎn)a、b間的距離可忽略不計(jì)，除金屬圓環(huán)外其他部分均在磁場外。此時(shí)金屬圓環(huán)中的自由電子受到的感生電場力F即為非靜電力。若電路中電流表顯示的示數(shù)為I，電子的電荷量為e，求：

a．金屬圓環(huán)中自由電子受到的感生電場力F的大小；

b．分析說明在感生電場中能否象靜電場一樣建立“電勢”的概念。

【答案】(1)a.，；b.；(2)a.,b.由于感生電場的電場線是閉合曲線，而沿著電場線電勢降低，故無法比較各個(gè)點(diǎn)的電勢的高低，故不能像靜電場一樣建立“電勢”的概念

【解析】

(1)a.電子隨棒向右運(yùn)動時(shí)具有向右的水平速度，由左手定則可知，洛倫茲力方向向下，同時(shí)電子在洛倫茲力作用下沿棒向下運(yùn)動，由左手定則可知，此方向運(yùn)動時(shí)的洛倫茲力方向水平向左，則電子受到的洛倫茲力如圖所示

金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力，棒方向的分力f1做的功

b.由公式可得

(2)a.根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得金屬環(huán)中感應(yīng)電動勢

金屬環(huán)中電子從a沿環(huán)運(yùn)動b的過程中，感生電場力F做的功

由電動勢的定義式可得即有

解得

b.由于感生電場的電場線是閉合曲線，而沿著電場線電勢降低，故無法比較各個(gè)點(diǎn)的電勢的高低，故不能像靜電場一樣建立“電勢”的概念

練習(xí)冊系列答案
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【題目】傳感器是把非電學(xué)量（如速度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件，在自動控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。有一種測量人的體重的電子秤，其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R（電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻）和顯示體重大小的儀表A（實(shí)質(zhì)是理想電流表）組成。壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1×107Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如表所示。設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V，取g=10m/s2。請作答：

（1）該秤零點(diǎn)（即踏板空載時(shí)）的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤何處？

（2）如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA，則這個(gè)人的質(zhì)量是多少？

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【題目】某同學(xué)以校門口為原點(diǎn)，向東方向?yàn)檎较蚪⒆鴺?biāo)，記錄了甲、乙兩位同學(xué)的位移—時(shí)間(xt)圖線，如圖所示，下列說法中正確的是(　 　)

A.在t1時(shí)刻，甲的瞬時(shí)速度為零，乙的速度不為零

B.在t2時(shí)刻，甲、乙速度可能相同

C.在t2時(shí)刻，甲、乙兩同學(xué)相遇

D.在t3時(shí)刻，乙的速度為零，加速度不為零

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【題目】電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場來加速電子的一種設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要由上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成，當(dāng)電磁鐵通以變化的電流時(shí)，會在柱形電磁鐵的兩極間產(chǎn)生磁場，在磁場中安置一個(gè)環(huán)形真空管道作為電子運(yùn)行的軌道，如圖所示（圖中上部分為主視圖、下部分為俯視圖）。當(dāng)磁場發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電場就會不斷加速電子，電子在真空管中沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動。下列說法正確的是

A. 感生電場的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向

B. 感生電場的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向

C. 電磁鐵中通入的電流應(yīng)越來越強(qiáng)

D. 電磁鐵中通入的電流應(yīng)越來越弱

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【題目】假設(shè)在某公路的十字路口，紅燈攔停了很多汽車，攔停的汽車排成筆直一列，最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊，相鄰兩車的前端之間的距離均為l=7m，若汽車起動時(shí)都以a=2m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動，加速到v=10m/s后做勻速運(yùn)動通過路口。該路口亮綠燈時(shí)間t=40s，而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈。另外交通規(guī)則規(guī)定：原在綠燈時(shí)通行的汽車，紅燈亮起時(shí)，車頭已越過停車線的汽車允許通過。請解答下列問題：

（1）若綠燈亮起瞬時(shí)，所有司機(jī)同時(shí)起動汽車，問有多少輛汽車能通過路口？

（2）第（1）問中，不能通過路口的第一輛汽車司機(jī)，在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開始剎車做勻減速運(yùn)動，結(jié)果車的前端與停車線相齊時(shí)剛好停下，求剎車后汽車加速度大小。

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A.電壓表讀數(shù)增大B.電流表讀數(shù)增大

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（1）繩子對小球拉力的大小；

（2）地面對劈的靜摩擦力大小與方向．

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A. b一定比a先開始滑動

B. a、b所受的摩擦力始終相等

C. 是b開始滑動的臨界角速度

D. 當(dāng)時(shí)，a所受摩擦力的大小為

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A.t=0時(shí)刻，線圈平面恰好與磁場方向平行

B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2:3

C.轉(zhuǎn)速調(diào)整前，右圖中電壓表的示數(shù)為

D.圖線②電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式

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