(18 分) 在圖中，半徑為的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直紙面指向紙外，磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化，變化率(為一正值常量),圓柱形區(qū)外空間沒有磁場，沿圖中弦的方向畫一直線，并向外延長，弦與半徑的夾角．直線上有一任意點，設(shè)該點與點的距離為，求從沿直線到該點的電動勢的大小．

解析：

由于圓柱形區(qū)域內(nèi)存在變化磁場，在圓柱形區(qū)域內(nèi)外空間中將產(chǎn)生渦旋電場，電場線為圓，圓心在圓柱軸線上，圓面與軸線垂直，如圖中虛點線所示．在這樣的電場中，沿任意半徑方向移動電荷時，由于電場力與移動方向垂直，渦旋電場力做功為零，因此沿半徑方向任意一段路徑上的電動勢均為零．

1．任意點在磁場區(qū)域內(nèi)：令為任意點（見圖1），在圖中連直線與。取閉合回路，可得回路電動勢，式中，，分別為從到、從到、從到的電動勢。由前面的分析可知，，故

                                           （1）

令的面積為，此面積上磁通量，由電磁感應(yīng)定律，回路的電動勢大小為

根據(jù)題給的條件有

                                           （2）

由圖2可知

                                （3）

由（1）、（2）、（3）式可得沿線段的電動勢大小為

                                                       （4）

 

2．任意點在磁場區(qū)域外：令為任意點（見圖2），。在圖中連、。取閉合回路，設(shè)回路中電動勢為，根據(jù)類似上面的討論有

                                          （5）

對于回路，回路中磁通量等于回路所包圍的磁場區(qū)的面積的磁通量，此面積為，通過它的磁通量。根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知回路中電動勢的大小

                                           （6）

在圖中連，令，則，于是

當時，，

中有

于是得

                           （7）

由（5）、（6）、（7）式可得沿線的電動勢的大小為

                          （8）

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，利用重錘拖著紙帶自由下落通過打點計時器并打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
①在實驗過程中，下列的說法正確的是：
 
．
A．必須使用的測量儀器有：打點計時器、天平和刻度尺
B．紙帶與打點計時器的兩個限位孔要在同一豎直線上
C．實驗中其他條件不變時，選用重錘質(zhì)量的大小不影響實驗的誤差
D．選紙帶上任意兩點的數(shù)據(jù)都可以驗證機械能守恒定律
②按圖a所示安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖b所示．圖中O點為為打點起始點（速度為零）．選取紙帶上打出的連續(xù)點A、B、C、…，測出其中E、F、G點距打點起始點O的距離分別為h1、h2、h3，已知重錘質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點周期為T．為驗證此實驗過程中機械能是否守恒，需要計算出從打下O點到打下F點的過程中，重錘重力勢能的減少量△Ep=
 
，動能的增加量△Ek=
 
（ 用題中所給字母表示 ）．
（2）用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，所用電流表和電壓表的內(nèi)電阻分別約為0.1Ω和1kΩ，如圖所示為所需的器材．
①在方框內(nèi)畫出實驗電路圖精英家教網(wǎng)
②把器材連成實驗電路，注意兩個電表要選用適當量程，并要求變阻器的滑動片在左端時其電阻值最大．
③一位同學記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫出U-I圖線．精英家教網(wǎng)
④根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=
 
V，內(nèi)阻r=
 
Ω．
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05
⑤這位同學對以上實驗進行了誤差分析．其中正確的是
 
．
A、實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用
B、實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用
C、實驗測出的電動勢小于真實值
D、實驗測出的內(nèi)阻大于真實值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（18 分）在圖中，半徑為的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直紙面指向紙外，磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化，變化率(為一正值常量)，圓柱形區(qū)外空間沒有磁場，沿圖中弦的方向畫一直線，并向外延長，弦與半徑的夾角。直線上有一任意點，設(shè)該點與點的距離為，求從沿直線到該點的電動勢的大小。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年廣東省汕頭市金山中學高二10月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

(18分)、如圖所示，絕緣水平面上相k=1.6m的空間內(nèi)存在水平向左的勻強電場，質(zhì)量=0.1kg、帶電量=+1×的滑塊 (視為質(zhì)點) 以=4m／s的初速度沿水平面向右進入電場區(qū)域，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.4，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。(g取10m/)
(1) 如果滑塊不能離開電場區(qū)域，電場強度的取值范圍多大。 
(2) 如果滑塊能離開電場區(qū)域，請根據(jù)有關(guān)計算討論后在坐標中畫出電場力對滑塊所做的功與電場力的關(guān)系圖象。

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科目：高中物理 來源：2012屆重慶市“名校聯(lián)盟”高二第一次聯(lián)考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：實驗題

實驗題（共計18分）

（1）（3分）用單擺測重力加速度，下列實驗器材料中不需要的是         （填符號）

A．鐵架臺           B．帶細孔的小木球      C．帶細孔的小鋼球

D．秒表             E．天平                 F．細線

G．游標卡尺         H．mm刻度尺         I．細鐵絲

（2）（每空3分、共6分）在做用油膜法估測分子直徑大小的實驗中，已知實驗室中使用的酒精油酸溶液的體積濃度為n，又用滴管測得每N滴這種酒精油酸的總體積為V，，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長為a的正方形小格的紙上（如右圖)測得油膜占有的小正方形個數(shù)為m。

（a）用以上字母表示油酸分子直徑的大小d=________。

（b）從右圖中數(shù)得油膜占有的小正方形個數(shù)為m=______。

（3）（9分）在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，已判斷出靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系是：當電流由正接線柱流入電流計時，電流計的指針向正接線柱偏轉(zhuǎn)，當電流由負接線柱流入電流計時，電流計的指針向負接線柱偏轉(zhuǎn)。如圖所示，在電極A、B的連線上等距離地取a、b、c、d、e等5個基準點，進而描繪出過該基準點的等勢線。

（a）實驗時需在木板上自上而下依次鋪放_____紙、_____紙、_____紙。（每空1分）

（b）（3分）若在圖中連接靈敏電流計正接線柱的探針接觸a點，連接靈敏電流計負接線柱的探針接觸b點時，靈敏電流計的指針向負接線柱偏轉(zhuǎn)，則可以判斷電極A接在電源的_____極上（選填“正”或“負”）。

（c）（3分））若靈敏電流計的兩個探針分別接觸a點和b點，靈敏電流計的示數(shù)為I1；若靈敏電流計的兩個探針分別接觸b點和c點，靈敏電流計的示數(shù)為I2。則I1和I2相比較，有I1________I2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

 

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科目：高中物理 來源：2013屆黑龍江省高二上學期開學考試物理試卷 題型：實驗題

(11分)用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，所用電流表和電壓表的內(nèi)電阻分別為0.1Ω和1KΩ，如圖為所需的器材。

（1）（3分）請你把它們連成實驗電路，注意兩個電表要選用適當量程，并要求變阻器的滑動片在左端時其電阻值最大。

（2）（4分）一位同學記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫出U-I圖線，根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω。

I/A

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

U/V

1.37

1.32

1.24

1.18

1.19

1.05

（3）下列說法正確的是          （4分）

A．用圖a所示電路時，E測＜E真      B．用圖a所示電路時，r測＜r真

C．用圖b所示電路時，E測＜E真      D．用圖b所示電路時，r測＜r真

 

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