【題目】一個(gè)半徑為r的細(xì)小金屬圓環(huán)，在范圍足夠大的磁場中豎直向下落，磁感線的分布情況如圖所示，其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向下。開始時(shí)圓環(huán)所在處豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，圓環(huán)所在處豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨下落高度y變化關(guān)系為B=B0－ky(其中k為比例常數(shù)，且k>0).已知金屬圓環(huán)在下落過程中的環(huán)面始終保持水平，圓環(huán)質(zhì)量為m，電阻為R，圓環(huán)由靜止開始運(yùn)動(dòng)下降高度h時(shí)，其速度為ν，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：

(1)圓環(huán)下降高度h時(shí)通過圓環(huán)的磁通量的大小Φ；

(2)圓環(huán)下降高度h的過程中通過圓環(huán)的電荷量q；

(3)圓環(huán)下降高度h的過程中產(chǎn)生的熱量Q。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

根據(jù)楞次定律判斷圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向．根據(jù)磁場的變化規(guī)律可以確定磁通量的變化情況；

當(dāng)圓環(huán)所受的重力與安培力相等時(shí)，達(dá)到收尾速度．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、結(jié)合能量守恒定律求解。

(1)圓環(huán)下降高度h時(shí)

磁通量大小為

解得：；

(2)圓環(huán)下落的過程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為

通過回路的電荷量為：

磁通量變化量為：

解得：；

(3)由能量守恒定律有：

解得：。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接，線圈A插入線圈B中，下列說法中正確的是

A. 閉合開關(guān)電流穩(wěn)定后，將線圈A從線圈B中拔出過程中，電流計(jì)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B. 開關(guān)閉合瞬間，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而斷開瞬間電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)

C. 開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，電流計(jì)指針始終指在零刻度

D. 開關(guān)閉合后，無論滑動(dòng)變阻器的滑片P如何滑動(dòng)，電流計(jì)指針都會(huì)偏離零刻度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值中正確的是(　　)

A. ，B. ，

C. ，D. ，

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)的虛線邊界△AMN為等邊三角形，邊長L=0.6m，水平邊界MN上方是豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=2×10-4N/C ，P、Q分別是AM和AN的中點(diǎn)，梯形MNQP內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，△APQ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，B2=3B1，△AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外，大小是B2的勻強(qiáng)磁場．一帶正電的粒子，比荷，從O點(diǎn)由靜止開始釋放，從邊界MN的中點(diǎn)C進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，OC相距1m，經(jīng)梯形磁場偏轉(zhuǎn)后垂直AN經(jīng)過Q點(diǎn).（粒子重力不計(jì)）求：

（1）粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度v；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小；

（3）粒子從O點(diǎn)出發(fā)，到再次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場．一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率，沿著相同的方向，對準(zhǔn)圓心O射入勻強(qiáng)磁場，又都從該磁場中射出．這些粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有的較長，有的較短．若帶電粒子在磁場中只受磁場力的作用，則在磁場中運(yùn)動(dòng)的帶電粒子(　　)

A. 速率越大的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長 B. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長的周期越大

C. 速率越小的速度方向偏轉(zhuǎn)的角度越小 D. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長的半徑越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子A從原點(diǎn)O沿y 軸正方向以初速度V0射出，粒子重力忽略不計(jì)，現(xiàn)要求該粒子能通過點(diǎn)P(a, -b),可通 過在粒子運(yùn)動(dòng)的空間范圍內(nèi)加適當(dāng)?shù)?/span>“場”來實(shí)現(xiàn)。

(1) 若只在整個(gè)I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，使粒子A在磁場中作勻速 圓周運(yùn)動(dòng)，并能到達(dá)P點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

(2) 若只在x軸上某點(diǎn)固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷 Q,使粒子A在Q產(chǎn)生的電場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并能到達(dá)P點(diǎn)，求點(diǎn)電荷Q的電量大��；

(3) 若在整個(gè)I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的 勻強(qiáng)磁場，并在第IV象限內(nèi)加平行于x軸，沿x軸 正方向的勻強(qiáng)電場，也能使粒子A運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn)。如果此過程中粒子A在電、磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和電場強(qiáng)度E的大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑都不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C，如圖所示。正常騎行時(shí)，下列說法正確的是（　�。�

A. A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度

B. A點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等

C. C點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度

D. C點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中兩個(gè)異種點(diǎn)電荷固定在軸上，且。軸上的電勢隨位置變化的規(guī)律如圖所示。取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，不計(jì)重力，下列說法正確的是

A. 帶正電，帶負(fù)電，且

B. 軸上場強(qiáng)為零的位置有兩處（不考慮無限遠(yuǎn)處）

C. 帶正電的粒子從點(diǎn)沿軸向移動(dòng)的過程中，加速度先減小后增大

D. 帶正電的粒子從點(diǎn)沿軸向移動(dòng)的過程中，電勢能先減小后增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN是半徑為R的光滑圓弧，木板B靜止在水平面上，其左端與N點(diǎn)重合，右端放有滑塊A�；瑝KC從P點(diǎn)由靜止釋放，恰從M點(diǎn)切入圓軌道，與木板B碰撞后粘為一體，碰撞時(shí)間極短，之后，B、C一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，滑塊A恰好未從B上掉下。已知滑塊A、C的質(zhì)量均為m，木板B的質(zhì)量為2m，滑塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，滑塊C和木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，滑塊A、滑塊C均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，忽略空氣阻力，水平面足夠長。

求：(1)滑塊C經(jīng)N點(diǎn)時(shí)與木板B碰撞前的瞬間對圓弧軌道的壓力。

(2)滑塊A停止時(shí)到N點(diǎn)的水平距離。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案