如右圖所示的兩圓形線圈同心且共面，半徑ra＜rb，條形磁鐵穿過圓心并與圓面垂直放置，則穿過兩線圈的磁通量Φa與Φb的大小關(guān)系是(    )

A.Φa＞Φb              B.Φa=Φb            C.Φa＜Φb          D.無法確定

A


解析:

畫出俯視圖，把線圈所在平面分為1、2、3、4四個區(qū)域，如右圖所示.各區(qū)域的磁通量分別以Φ1、Φ2、Φ3、Φ4表示，考慮到條形磁鐵的磁場中磁感線的分布特征及磁感線本身的封閉性特征，于是知Φ1對應(yīng)的磁感線是穿出線面的，Φ2、Φ3、Φ4對應(yīng)的磁感線是穿入線面的，且有

Φ1=Φ2+Φ3+Φ4

而Φa=Φ1-Φ2=Φ3+Φ4

Φb=Φ1-Φ2-Φ3=Φ4

所以Φa＞Φb，故A選項正確.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為一種測量電子比荷儀器的原理圖，其中陰K釋放電子，陽A是一個中心開孔的圓形金屬板，AK間加一定的電壓．在陽極右側(cè)有一對平行正對帶電金屬MN，板間存在方向豎直向上的勻強電場O點為熒光屏的正中央位置，K與O的連線M、N板間的中心線重合．電子從陰極逸出并AK間的電場加速后從小孔射出，KO連線方向射M、N兩極板間．已知電子從陰極逸出時的初速度、所受的重力及電子之間的相互作用均可忽略不計，在下列過程中，電子均可打到熒光屏上．
（1）為使電子M、N極板間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，需在M、N極板間加一個垂直紙面的勻強磁場，請說明所加磁場的方向．
（2）如M、N極板間的電場強度為E、垂直紙面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B，K與A間的電壓為U，電子恰能沿直KO穿過平行金屬板，打在熒光屏正中央，求電子的比荷（電荷量和質(zhì)量之比）
（3）已M、N板的長度L1，兩極板右端到熒光屏的距離L2，如果保M、N極板間的電場強E，以及加速電U不變，而撤去所加的磁場，求電子打到熒光屏上的位置O點的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，A板和B板為平行板電容器的兩極板，其中A板帶負(fù)電，B板帶正電，兩極板的中央都有一個小空隙可以允許粒子穿過，兩板間的電勢差的大小為U=1×105B極板的右上方存在著一個圓心為O1圓柱形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B=0.1T，磁場區(qū)域半徑r=
2
3
3
m，磁場的方向垂直于紙面向里．今有質(zhì)量m=3.2×10-26、帶電荷量q=-1.6×10-19某種粒子，從A極板小孔處以極小的初速度（其方向由A到B，大小可以視為零）進入兩平行金屬板之間的區(qū)域．圖中A、B板上的兩個小孔和O1點共線．粒子穿越圓柱形磁場后恰好從磁場區(qū)域的最右端C點穿出，立即進入一個豎直方向的有界勻強電場，其左右邊界分別為DE和FH，兩邊界間的距離為8m，上邊和下邊沒有邊界．勻強電場的場強大小為E=3.75×104/C，方向在豎直方向上．試求：
（1）該粒子剛剛進入圓柱形勻強磁場區(qū)域時的速度大��；
（2）該粒子通過圓形磁場區(qū)域所用的時間；
（3）該粒子在有界勻強電場中的位移大小．

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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(shè)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，粒子每次通過圓筒間縫隙時，都恰為交流電壓的峰值．質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子分別經(jīng)過直線加速器加速后，從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道，且被導(dǎo)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(yīng)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(yīng)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圓形運強磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端，如圖（乙）所示．這就為實現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備．
（1）若正、負(fù)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后速度為v，加速器所接正弦交流電壓的最大值應(yīng)當(dāng)多大？
（3）電磁鐵內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B為多大？
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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頻率為f、最大電壓值為U的正弦交流電源的兩端。設(shè)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，應(yīng)當(dāng)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，粒子每次通過圓筒間縫隙時，都恰為交流電壓的峰值。

質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子分別經(jīng)過直線加速器加速后，從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道，且被導(dǎo)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和細虛線了幾個），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強度和方向均相同的勻強磁場，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(yīng)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的一條直徑的兩端，如圖（乙）所示。這就為實現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備。

（1）若正電子進入第一個圓筒的開口時的速度為v0，且此時第一、二兩個圓筒的電勢差為U，正電子進入第二個圓筒時的速率多大？

（2）正、負(fù)電子對撞時的速度多大？

（3）為使正電子進入圓形磁場時獲得最大動能，各個圓筒的長度應(yīng)滿足什么條件？

（4）正電子通過一個圓形磁場所用的時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）有一種在工廠實際使用的游標(biāo)卡尺如圖甲所示，它是普通游標(biāo)卡尺的變形。它把普通游標(biāo)卡尺兩個卡腳改成了斜的，兩個斜卡腳與主尺都成126°52′12″（圖中的∠DAC=∠EBC=126°52′12″，已知tan63°26′06″=2.000)，其他部分未作改動，這種卡尺專門用來測量圓柱形或球形工件的外徑。兩個斜腳之間不放被測工件時，游標(biāo)尺的“0”刻線恰與主尺的“0”刻線對齊，兩個斜腳之間放上被測圓柱形或球形工件，使工件與主尺、兩斜腳都相切，即共有三個切點，如圖乙中的D、C、E。

①這種改造后的游標(biāo)卡尺的精確度等于__________ mm；

②如圖乙所示的被測圓形工件的半徑為__________ mm。

（2）兩位同學(xué)在實驗室進行了探究勁度系數(shù)為k的彈簧壓縮時具有的彈性勢能與壓縮量之間關(guān)系的實驗。以下是兩位同學(xué)經(jīng)歷的一些實驗探究過程：

甲同學(xué)在實驗前提出了如下猜想：動能是物體運動具有的能量，動能的大小與運動速度有關(guān)，且跟運動速度的平方成正比；彈性勢能是物體發(fā)生形變具有的能量，彈性勢能的大小與形變有關(guān)，由此可以猜想彈性勢能的大小也應(yīng)該是跟形變量的平方成正比的關(guān)系。乙同學(xué)根據(jù)所學(xué)的物理知識用圖象法從理論上證實了甲同學(xué)的猜想。他所用到的物理知識是：a.彈簧發(fā)生形變時彈力與形變量的關(guān)系F=kx;b.克服彈簧的彈力所做的功等于彈簧彈性勢能的增加。兩位同學(xué)為了用實驗來證實他們的猜想，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。圖中B為一固定在桌面、帶有刻度的平直光滑導(dǎo)軌，小盒C用輕繩懸掛于O點，彈簧T左端固定，用小球A沿導(dǎo)軌B向左擠壓彈簧，釋放后球A彈出，射入一較重的小盒C中與小盒C一起向右擺動，擺動的最大角度θ可以被準(zhǔn)確測出。球A射入盒C后兩者的重心重合，重心距懸點O的距離為L。

①請你完成乙同學(xué)的證明過程。

②欲完成此探究實驗，兩位同學(xué)在實驗過程中除了要測量最大擺角θ和重心距懸點O的距離L外，還需要測量哪些物理量？寫出這些物理量及其字母代號。

③請你用上述物理量列出猜想正確必須滿足的表達式。

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