如圖甲所示，一正方形金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，線框的右邊緊貼著邊界．t＝0時(shí)刻對(duì)線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0穿出磁場(chǎng)．圖乙所示為外力F隨時(shí)間t變化的圖象．若線框質(zhì)量為m、電阻R及圖象中的F0、t0均為已知量，則根據(jù)上述條件，請(qǐng)你推出：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式；
(2)線框左邊剛離開磁場(chǎng)前瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的表達(dá)式．

(1) B＝     (2) E＝

解析試題分析：(1)線框運(yùn)動(dòng)的加速度：a＝      ① （2分）
線框邊長(zhǎng)：l＝at      ② （2分）
線框離開磁場(chǎng)前瞬間速度：
v＝at0       ③ （2分）
由牛頓第二定律知：
3F0－＝ma       ④ （2分）
（若安培力分開寫成：F=BIL，E=BLV，I=E/R,則累加成④式總共得2分）
解①②③④式得，
B＝        ⑤ （1分）
(2)線框離開磁場(chǎng)前瞬間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：
E＝Blv       ⑥ （2分）
解①②③⑤⑥式得：E＝  （1分）
考點(diǎn)： 安培力 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

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：單選題

普通人能承受的加速度不應(yīng)超過4g,但是戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行空中格斗做各種動(dòng)作時(shí)，飛行員可能要承受高達(dá)8g的加速度帶來的影響，若不采取任何措施，可能會(huì)造成血液超重，心臟無法提供足夠的動(dòng)力將其輸送到大腦，從而造成大腦缺氧，失去意識(shí)，這將是十分危險(xiǎn)的。對(duì)于這個(gè)問題的解決辦法，你認(rèn)為不可行的是（   ）

A．強(qiáng)化鍛煉，增強(qiáng)飛行員的心臟機(jī)能
B．打開氣囊充氣擠壓心臟下部身體，強(qiáng)迫血液留在心臟上方使其更容易到達(dá)大腦
C．飛行員收縮腹部肌肉、戴上氧氣面罩、短促呼吸
D．飛行員緩慢的深呼吸，確保大腦氧氣供應(yīng)

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，MN是紙面內(nèi)的一條直線，其所在空間充滿與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)或與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（場(chǎng)區(qū)都足夠大），現(xiàn)有一重力不計(jì)的帶電粒子從MN上的O點(diǎn)以水平初速度v0射入場(chǎng)區(qū)，下列有關(guān)判斷正確的是(     )

A．如果粒子回到MN上時(shí)速度增大，則該空間存在的一定是電場(chǎng)
B．如果粒子回到MN上時(shí)速度大小不變，則該空間只存在磁場(chǎng)
C．若只改變粒子的速度大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上時(shí)與其所成夾角不變，則該空間存在的一定是磁場(chǎng)
D．若只改變粒子的速度大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN所用的時(shí)間不變，則該空間存在的一定是磁場(chǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立xOy直角坐標(biāo)系，Oy表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有一個(gè)帶電量為2.5×10-4C，質(zhì)量為0.5kg 的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向以一定的初速度豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置為圖中的Q點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。試分析求解：

(1) 小球帶何種電荷；
(2) 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大��；
(3) 小球從O點(diǎn)拋出到落回x軸的過程中電勢(shì)能的改變量；
(4) 小球落回x軸時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示是說明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長(zhǎng)為．初速度為零的電子經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e ．求：

（1）經(jīng)電場(chǎng)加速后電子速度v的大�。�
（2）要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在第一、二象限存在場(chǎng)強(qiáng)均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中第一象限的勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸正方向，第二象限的電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向。在第三、四象限矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形區(qū)域的AB邊與x軸重合。M點(diǎn)是第一象限中無限靠近y軸的一點(diǎn)，在M點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子，以初速度v0沿y軸負(fù)方向開始運(yùn)動(dòng)，恰好從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，若OM＝2ON，不計(jì)質(zhì)子的重力，試求：

（1）N點(diǎn)橫坐標(biāo)d；
（2）若質(zhì)子經(jīng)過磁場(chǎng)最后能無限靠近M點(diǎn)，則矩形區(qū)域的最小面積是多少；
（3）在（2）的前提下，該質(zhì)子由M點(diǎn)出發(fā)返回到無限靠近M點(diǎn)所需的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從點(diǎn)P（，0）由靜止釋放后沿直線PQ運(yùn)動(dòng)。當(dāng)微粒到達(dá)點(diǎn)Q（0，-l）的瞬間，撤去電場(chǎng)同時(shí)加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，該磁場(chǎng)有理想的下邊界，其他方向范圍無限大。已知重力加速度為g。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小；
（2）撤去電場(chǎng)加上磁場(chǎng)的瞬間，微粒所受合外力的大小和方向；
（3）欲使微粒不從磁場(chǎng)下邊界穿出，該磁場(chǎng)下邊界的y軸坐標(biāo)值應(yīng)滿足什么條件?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，并從P點(diǎn)垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場(chǎng)，已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場(chǎng)強(qiáng)為E、方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；、，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里；離子重力不計(jì)．

（1）求加速電場(chǎng)的電壓U；
（2）若離子能最終打在QF上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E；在x軸的下方等腰三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，C、D在x軸上，它們到原點(diǎn)O的距離均為a，θ＝30°,現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)重力作用和空氣阻力的影響．

（1）若粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好垂直CM射出磁場(chǎng)，求P、O間的距離；
（2）P、O間的距離滿足什么條件時(shí)，可使粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中各運(yùn)動(dòng)3次?

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