(16分)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)，如圖13所示，從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．

(1)畫(huà)出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象；
(2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流．若有，請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向；若無(wú)，請(qǐng)說(shuō)明
理由．

(1)如右圖所示

(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，感應(yīng)電流方向逆時(shí)針；線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，無(wú)感應(yīng)電流；線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段，感應(yīng)電流方向順時(shí)針．C

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(19分)圖16為可測(cè)定比荷的某裝置的簡(jiǎn)化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝2.0×10－3 T，在x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L＝0.50 m的P處為粒子的入射口，在y軸上安放接收器．現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v＝3.5×104 m/s的速率從P處射入磁場(chǎng)，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L＝0.50 m的M處被觀測(cè)到，且運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)其重力．

(1)求上述粒子的比荷；

(2)為了在M處觀測(cè)到按題設(shè)條件運(yùn)動(dòng)的上述粒子，第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)可以局限在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積，并在圖中畫(huà)出該矩形．

 

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(16分)一個(gè)電阻為r、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈abcd共N匝,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外電路電阻為R.

(1)在圖中標(biāo)出此刻線圈感應(yīng)電流的方向.

(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值有多大?

(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?

(4)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng),其他能量損失不計(jì),線圈轉(zhuǎn)一周,柴油機(jī)做多少功?

(5)從圖示位置開(kāi)始,線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中通過(guò)R的電量是多少?

(6)圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?

 

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(1)該帶電粒子的初速度v0；                                         

(2)該帶電粒子從PQ邊界射出的射出點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x.

 

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(1)畫(huà)出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象；

(2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流．若有，請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向；若無(wú)，請(qǐng)說(shuō)明

理由．

 

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