豎直面內(nèi)的矩形金屬線(xiàn)框ABCD由單位長(zhǎng)度阻值r0=0.4Ω/m的導(dǎo)線(xiàn)圍成,邊長(zhǎng)分別為AB=a,BC=2a,且a=1m,在線(xiàn)框的左半部分有垂直于線(xiàn)框平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí),與CD兩點(diǎn)相連的電容器中的帶電粒子恰好處于懸浮狀態(tài),帶電粒子所帶電量的絕對(duì)值為q=10-6C,質(zhì)量為m=10-8Kg,電容器兩水平帶電板的距離為d,且d=,已知重力加速度為g=10m/s2,求:

(1)帶電粒子的電性;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率;

(3)電路的總功率為多少?

(1)上板帶正電,粒子帶負(fù)電。(2)(3)

【解析】

(1)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),線(xiàn)框中電流方向如圖所示,所以電容器的上板帶正電,粒子帶負(fù)電。

(2)電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (1)

DC邊兩端的電壓為 (2)

電容器兩板的電勢(shì)差為 (3)

帶電粒子處于平衡狀態(tài),受到的電場(chǎng)力和重力相等,所以有:(4)

又因?yàn)椋?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/GZWL/web/STSource/2015041006065565154800/SYS201504100607034956566362_DA/SYS201504100607034956566362_DA.008.png"> (5)

聯(lián)立以上各式得:磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率 (6)

代入數(shù)據(jù)得:

(3)整個(gè)電路為純電阻電路,由(1)式和(6)式得

(7)

電路中的總電阻為 (8)

所以電路的總功率 (9)

由(7)、(8)、(9)三式得 (10)

代入數(shù)據(jù)得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年吉林市高一年級(jí)學(xué)業(yè)水平監(jiān)測(cè)物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

在建筑裝修中,工人用質(zhì)量為5.0 kg的磨石A對(duì)地面和斜壁進(jìn)行打磨,已知A與地面、A與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同.(g取10 m/s2)

(1)當(dāng)A受到水平方向的推力F1=25 N打磨地面時(shí),A恰好在水平地面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

(2)若用A對(duì)傾角θ=37°的斜壁進(jìn)行打磨(如圖所示),當(dāng)對(duì)A施加豎直向上的推力F2=60 N時(shí),則磨石A從靜止開(kāi)始沿斜壁向上運(yùn)動(dòng)2 m(斜壁長(zhǎng)>2 m)所需時(shí)間為多少? (sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年吉林吉林市高一上期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

甲乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力大小為F,若甲物體的質(zhì)量不變,乙物體的質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍,同時(shí),它們之間的距離減為原來(lái)的1/2,則甲乙兩個(gè)物體的萬(wàn)有引力大小將變?yōu)椋? )

A.F B.F/2 C.8F D.4F

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:名師精品推薦(解析版)高中02.10 題型:選擇題

如圖所示,金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)體框架cdef上,棒ab與框架接觸良好.從某一時(shí)刻開(kāi)始,給這個(gè)空間施加一個(gè)斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),并且磁場(chǎng)均勻增加,ab棒仍靜止,在磁場(chǎng)均勻增加的過(guò)程中,關(guān)于ab棒受到的摩擦力,下列說(shuō)法正確的是( )

A.摩擦力大小不變,方向向右

B.摩擦力變大,方向向右

C.摩擦力變大,方向向左

D.摩擦力變小,方向向左

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:名師精品推薦(解析版)高中02.10 題型:選擇題

如圖所示,MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌,ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)MN、GH所在的平面,如圖所示,則( )

A.若固定ab,使cd向右滑動(dòng),則abdc回路有電流,電流方向由a→b→d→c

B.若ab、cd以相同的速度一起向右滑動(dòng),則abdc回路有電流,電流方向由c→d→b→a

C.若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng),則abdc回路電流為零

D.若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng),且兩桿速度vcd>vab,則abdc回路有電流,電流方向由c→d→b→a

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:名師精品推薦(解析版)高中02.10 題型:選擇題

L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖所示.若P、Q一起沿斜面勻速下滑,不計(jì)空氣阻力.則木板P的受力個(gè)數(shù)為( )

A.3 B.4

C.5 D.6

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:名師精品推薦(解析版)高中02.10 題型:選擇題

用一根細(xì)線(xiàn)一端系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω,細(xì)線(xiàn)的張力為FT,則FT隨ω2變化的圖象是圖中的( )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年湖北武漢十一中高三元月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

類(lèi)比的方法是一種有效的學(xué)習(xí)方法,通過(guò)歸類(lèi)和比較,有助于理解和掌握新的概念、新的知識(shí)。下列類(lèi)比說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.點(diǎn)電荷可以與質(zhì)點(diǎn)類(lèi)比,都是一種理想化模型

B.電場(chǎng)力做功可以與重力做功類(lèi)比,兩種力做功均與路徑無(wú)關(guān)

C.磁感線(xiàn)可以與電場(chǎng)線(xiàn)類(lèi)比,都是用假想的曲線(xiàn)形象描繪“場(chǎng)”

D.機(jī)械能守恒定律可以與能量守恒定律類(lèi)比,都是在滿(mǎn)足一定條件下所遵循的物理規(guī)律

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年廣東江門(mén)普通高中高三調(diào)研測(cè)試物理卷(解析版) 題型:選擇題

秋千的吊繩有些磨損,在擺動(dòng)過(guò)程中,吊繩最容易斷裂的時(shí)刻是秋千( )

A.在下擺過(guò)程中 B.在上擺過(guò)程中 C.擺到最高點(diǎn)時(shí) D.擺到最低點(diǎn)時(shí)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案