如圖甲所示,一圓環(huán)形線圈放在勻強磁場中.若磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示,設第1s內(nèi)磁感線垂直于紙面向里,那么,第2s內(nèi)線圈中感應電流的大小與其各處所受安培力的方向是( 。
分析:在B-t圖中同一條直線磁通量的變化率是相同的.
由法拉第電磁感應定律可得出感應電動勢大小恒定;
由楞次定律可得出電流的方向.根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向
解答:解:根據(jù)I=
E
R
=
△BS
△tR
,B-t圖中同一條直線磁通量的變化率是相同的,所以電流為定值,
第2s內(nèi),由楞次定律知,感應電流的方向為順時針方向,根據(jù)左手定則得線圈中各處所受安培力的方向為沿著圓半徑離開圓心.
故選A.
點評:解決本題的關鍵熟練掌握楞次定律和法拉第電磁感應定律,以及安培力的大小和方向的判定.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,一圓環(huán)形線圈放在勻強磁場中.若磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示,設第1s內(nèi)磁感線垂直于紙面向里,那么,第2s內(nèi)線圈中感應電流的大小與其各處所受安培力的方向是( 。

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A.大小恒定,沿著圓半徑離開圓心
B.大小恒定,沿順時針方向與圓相切
C.逐漸增加,沿著圓半徑指向圓心
D.逐漸增加,沿逆時針方向與圓相切

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科目:高中物理 來源:福建省模擬題 題型:計算題

如圖甲所示為一種研究高能粒子相互作用的部分簡化裝置,粒子先由k個加速電場從靜止開始加速后,被導入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)型真空管道。每個加速電場電壓均為U,在管道內(nèi)有n個控制粒子轉(zhuǎn)彎的圓形磁場,連續(xù)均勻分布在整個圓周上,每個圓形磁場的磁感應強度大小均為B。粒子在環(huán)形管道中沿管道中心線做半徑為R的勻速圓周運動,經(jīng)過每個圓形磁場時,入射點和出射點都在同一條直徑的兩端(如圖乙所示)。粒子重力不計,且不考慮粒子的相對論效應,(kU、R、B、n為已知量)求:  
(1)粒子進入圓環(huán)型真空管道時的速度大小v
(2)粒子經(jīng)過每個圓形磁場區(qū)域的時間t;
(3)環(huán)形管道的內(nèi)環(huán)半徑a

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖甲所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成(整個裝置處于真空中。圖中只畫出了6個圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端。設金屬圓筒內(nèi)部沒有電場,且每個圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計。為達到最佳加速效果,需要調(diào)節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期,粒子每次通過圓筒縫隙時,都恰為交流電壓的峰值。

質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負電子分別經(jīng)過直線加速器加速后,從左、右兩側(cè)被導入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道,且被導入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切。在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖甲中的A1、A2、A3……An,共n個,均勻分布在整個圓周上(圖中只示意性地用細實線畫了幾個,其余的用細虛線表示),每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應強度均相同的勻強磁場,磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形,改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場的磁感應強度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動,這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁鐵內(nèi)圓形勻強磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端,如圖乙所示,這就為實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備。

(1)若正、負電子經(jīng)過直線加速器后的動能均為E0,它們對撞后發(fā)生湮滅,電子消失,且僅產(chǎn)生一對頻率相同的光子,則此光子的頻率為多大?(已知普朗克恒量為h,真空中的光速為c)

(2)若電子剛進入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v0,為使電子通過直線加速器加速后速度為v1加速器所接正弦交流電電壓的最大值應當多大?

(3)電磁鐵內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B為多大?

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年江蘇省南通市海安縣高二(上)期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖甲所示,一圓環(huán)形線圈放在勻強磁場中.若磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示,設第1s內(nèi)磁感線垂直于紙面向里,那么,第2s內(nèi)線圈中感應電流的大小與其各處所受安培力的方向是( )

A.大小恒定,沿著圓半徑離開圓心
B.大小恒定,沿順時針方向與圓相切
C.逐漸增加,沿著圓半徑指向圓心
D.逐漸增加,沿逆時針方向與圓相切

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