如下圖所示，某矩形線圈長(zhǎng)為L、寬為d、匝數(shù)為n、總質(zhì)量為M，其電阻為R，線圈所在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，最初時(shí)刻線圈的上邊緣與有界磁場(chǎng)上邊緣重合，若將線圈從磁場(chǎng)中以速度v勻速向上拉出，則：

（1）流過線圈中每匝導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？

（2）外力至少對(duì)線圈做多少功？


【命題立意】本題主要考查計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和線圈所受安培力。

【思路點(diǎn)撥】求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值用E＝nΔΦ/Δt公式，而導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值用公式E=BLv計(jì)算。在此基礎(chǔ)上求感應(yīng)電流、外力對(duì)線圈做的功。

【答案】（1）；（2）

【解析】（1）由題意可得：①（1分）②（1分）由①②聯(lián)立解得：（1分）

（2）線圈勻速離開磁場(chǎng)的過程中，線圈所受安培力為：（1分）

由動(dòng)能定理可得：（1分）由以上各式聯(lián)立解得：（1分）


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：


右圖為測(cè)定壓力的電容式傳感器，其核心部件是一平行板電容器。將電容器、靈敏電流表（零刻度在中間）和電源串聯(lián)成閉合電路，當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)。在對(duì)膜片開始施加恒定壓力到膜片穩(wěn)定后，靈敏電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況為（電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏）                                                                               

（     ）

A．向右偏到某刻度后回到零刻度

B．向左偏到某刻度后回到零刻度

C．向右偏到某刻度后不動(dòng)

D．向左偏到某刻度后不動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖所示的電路中，定值電阻R0＝10Ω，R為電阻箱，S2為單刀雙擲開關(guān)。閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)其阻值為R1=9Ω時(shí)，電壓傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)為U1=0.8V，然后保持電阻箱阻值不變，將S2切換到b，電壓傳感器示數(shù)為U2=0.2V。（電壓傳感器可看作理想電表）

（1）計(jì)算電阻Rx的阻值。

（2）若電阻Rx＝2.0Ω，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱阻值R和記錄對(duì)應(yīng)的電壓傳感器數(shù)據(jù)U，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繪出如下圖所示的－圖線。求電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖，豎直平面坐標(biāo)系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，大小分別為B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，大小也為E；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道，軌道最高點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O相切，最低點(diǎn)與絕緣光滑水平面相切于N。一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上（y＞0）的P點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入第一象限后做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，過N點(diǎn)水平進(jìn)入第四象限，并在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)（已知重力加速度為g）。

（1）判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；

（2）P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)O至少多高；

（3）若該小球以滿足（2）中OP最小值的位置和對(duì)應(yīng)速度進(jìn)入第一象限，通過N點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間小球距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離s為多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如右圖所示，一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角。兩軌道上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab，以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若運(yùn)動(dòng)過程中，金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計(jì)，則

（     ）

A．返回出發(fā)點(diǎn)時(shí)棒ab的速度小于v0

B．上滑到最高點(diǎn)的過程中克服安培力做功等于

C．上滑到最高點(diǎn)的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于

D．金屬桿兩次通過斜面上的同一位置時(shí)電阻R的熱功率相同

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科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖所示的四種隨時(shí)間變化的電流圖象，其中屬于交變電流的是                                 

（     ）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如右圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想電流表和二極管D。二極管D具有單向?qū)щ娦�，即正向電阻為零，反向電阻無窮大。下列說法正確的是                                                    

（     ）

A．圖示位置電流為0

B．R兩端電壓的有效值

C．交流電流表的示數(shù)

D．一個(gè)周期內(nèi)通過R的電荷量

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


某興趣小組在做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小由速度傳感器測(cè)得。為探究動(dòng)能定理，本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是                                         ；根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，為了直觀地通過圖象得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，應(yīng)繪制          圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：


磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用， 圖左是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道（簡(jiǎn)稱通道）組成, 如圖右所示，通道尺寸a = 2.0m、b =0.15m、c = 0.10m，工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B = 8.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；沿x軸負(fù)方向加上勻強(qiáng)電場(chǎng)，使兩極板間的電壓U = 99.6V；海水沿y軸方向流過通道, 已知海水的電阻率ρ=0.20Ω·m.

(1)船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向；

(2)船以 = 5.0 m/s的速度勻速前進(jìn)。以船為參照物，海水以5.0 m/s的速率涌入進(jìn)水口，由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水的速率增加到  = 8.0 m/s, 求此時(shí)金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U感 .

(3)船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓按U'=U -U感 計(jì)算，海水受到電磁力的80% 可以轉(zhuǎn)換

為船的動(dòng)力, 當(dāng)船以vs =5.0 m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率。   

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