如圖6-3-19所示，矩形線圈共有N匝，ab邊長為L1，bc邊長L2，置于均勻變化的磁場中.正對放置的平行金屬板長為L，間距為d.今有一束帶電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子從兩板間的中點以初速度v0進(jìn)入兩板，要使這束帶電粒子恰能從上板的右端射出，則：

圖6-3-19

（1）線圈中磁場如何變化？

（2）兩板間電場需對帶電粒子做多少功？

思路點撥：此題是一道綜合性較強(qiáng)的題目，考查的知識點有法拉第電磁感應(yīng)定律、勻變速直線運動規(guī)律、電場力做功.產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢可以從E=n和E=BLv來計算，M、N之間是由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的電場，這些分析在解題中都應(yīng)搞清楚.

解析：（1）設(shè)線圈磁通量的變化率為，則線圈abcd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=N，帶電粒子在極板間的加速度a==·，通過平行金屬板的時間根據(jù)題意有=at2=()2

所以=，因磁場的變化率為，而=L1L2，得=.

（2）電場力對帶電粒子所做的功為W，W=Eq，所以

W=Eq=q，即W=.

答案：（1）=  （2）W=

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6-3-19所示，長方形abcd長ad=0.6 m，寬ab=0.3 m，O、e分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(邊界上無磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25 T.一群不計重力、質(zhì)量m=3×10-7 kg、電荷量q=+2×10-3C的帶電粒子以速度v=5×102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域(    )

圖6-3-19

A.從Od邊射入的粒子，出射點全部分布在Oa邊

B.從aO邊射入的粒子，出射點全部分布在ab邊

C.從Od邊射入的粒子，出射點分布在Oa邊和ab邊

D.從aO邊射入的粒子，出射點分布在ab邊和bc邊

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科目：高中物理 來源： 題型：

兩塊金屬a、b平行放置，板間存在與勻強(qiáng)電場正交的勻強(qiáng)磁場，假設(shè)電場、磁場只存在于兩板間的空間區(qū)域.一束電子以一定的初速度v0從兩極板中間沿垂直于電場、磁場的方向射入場中，無偏轉(zhuǎn)地通過場區(qū)，如圖6-3-22所示.已知板長L=10 cm，兩板間距d=3.0 cm，兩板間電勢差U=150 V，v0=2.0×107 m/s.

圖6-3-22

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（2）若撤去磁場，求電子穿過電場時偏離入射方向的距離，以及電子通過場區(qū)后動能增加多少？（電子所帶電荷量的大小與其質(zhì)量之比=1.76×1011 C/kg，電子電荷量的大小e=1.60×10-19 C）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-3-19所示，半徑為R的光滑半圓上有兩個小球，質(zhì)量分別為m和M（M＞m），由細(xì)繩掛著，今由靜止開始釋放，當(dāng)小球m到達(dá)半圓柱體頂端時對圓柱體的壓力多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖12-4-19所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=5Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計�，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd距離NQ為s=1m。試解答以下問題：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）請定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的加速度和速度各如何變化？（2）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大？

（3）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？（4）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）?

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