如圖甲所示，空間存在一寬度為2L有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里。在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長為L的正方形金屬線框，其質(zhì)量m=1kg、電阻R=4Ω，在水平向左的外力F作用下，以初速度v0=4m/s勻減速進(jìn)入磁場，線框平面與磁場垂直，外力F大小隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示。以線框右邊剛進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)，求：

（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）線框進(jìn)入磁場的過程中，通過線框的電荷量q；
（3）判斷線框能否從右側(cè)離開磁場？說明理由。
（1）0.33T（2）0.75C (3)不能

試題分析：
（1）由F-t圖像可知，1s后線圈全部進(jìn)入磁場，線圈只受外力作用，可求其線框加速度
線框的邊長 =3m
t=0時(shí)刻線框中的感應(yīng)電流
線框受的安培力F安=BIL
由牛頓第二定律  F1+F安=ma
又F1=1N,聯(lián)立得B=1/3T=0.33T
(2)線框進(jìn)入磁場的過程中，平均感生電動勢
平均電流
通過線框的電荷量為=0.75C
(3)設(shè)勻減速運(yùn)動速度減為零時(shí)的位移為x
由運(yùn)動學(xué)公式得
帶入數(shù)值得 x=4m＜2L
所以線框不能從右側(cè)離開磁場。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示．第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場，第一象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)，該區(qū)域同時(shí)存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場，磁場方向垂直紙面（以垂直紙面向外的磁場方向?yàn)檎较颍撤N發(fā)射裝置（圖中沒有畫出）豎直向上發(fā)射出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)），該粒子以v0的速度從-x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限．已知OA=OC=L, CD=L．

（1）試證明粒子在C點(diǎn)的速度大小也為v0；
（2）若在時(shí)刻粒子由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限，且恰能通過同一水平線上的D點(diǎn)，速度方向仍然水平，求由C到達(dá)D的時(shí)間（時(shí)間用 表示）；
（3）若調(diào)整磁場變化周期，讓粒子在時(shí)刻由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限，且恰能通過E點(diǎn)，求交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0應(yīng)滿足的條件．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(17 分）如圖所示的坐標(biāo)系xOy中，x<0, y>0的區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，的區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，X軸上A點(diǎn)坐標(biāo)為（－L，0)，Y軸上B點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，）。有一個(gè)帶正電的粒子從A點(diǎn)以初速度vA沿y軸正方向射入勻強(qiáng)電場區(qū)域，經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，然后經(jīng)x軸上的C點(diǎn) (圖中未畫出）運(yùn)動到坐標(biāo)原點(diǎn)O。不計(jì)重力。求：

(1)粒子在B點(diǎn)的速度vB是多大？
(2)C點(diǎn)與O點(diǎn)的距離xc是多大？
(3)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，在平面第一象限整個(gè)區(qū)域分布勻強(qiáng)電場，電場方向平行軸向下，在第四象限內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場，左邊界為軸，右邊界為的直線，磁場方向垂直紙面向外。質(zhì)量為、帶電量為的粒子從軸上點(diǎn)以初速度垂直軸射入勻強(qiáng)電場，在電場力作用下從軸上點(diǎn)以與軸正方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場。已知，不計(jì)粒子重力。求：

（1）點(diǎn)坐標(biāo)；
（2）要使粒子能再進(jìn)入電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍；
（3）要使粒子能第二次進(jìn)入磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，真空中有以O(shè)′為圓心，r為半徑的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。圓的最下端與x軸相切于直角坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場，在坐標(biāo)系第四象限存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子在磁場中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，然后進(jìn)入電場到達(dá)x軸上的C點(diǎn)。已知質(zhì)子帶電量為+q，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力、質(zhì)子對電磁場的影響及質(zhì)子間的相互作用力。求：

（1）質(zhì)子剛進(jìn)入電場時(shí)的速度方向和大��；
（2）OC間的距離；
（3）若質(zhì)子到達(dá)C點(diǎn)后經(jīng)過第四限的磁場后恰好被放在x軸上D點(diǎn)處（圖上未畫出）的一檢測裝置俘獲，此后質(zhì)子將不能再返回電場，則CD間的距離為多少。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

寬度為L，足夠長的光滑傾斜導(dǎo)軌與水平面間夾角為θ，勻強(qiáng)磁場磁 感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌向上，范圍足夠大，導(dǎo)軌的上端連著一個(gè)阻值為R的電阻，下端連著一個(gè)阻值為2R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒ab長為L，質(zhì)量為m，電阻也為R，垂直地放在導(dǎo)軌上。在某一平行于導(dǎo)軌向上的恒力(圖中未畫出)的作用下，ab棒從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，最后達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)動狀態(tài)。整個(gè)過程中，通過斜面底端電阻2R的最大電流為I，求：

(1)通過ab棒的最大電流；(2)ab棒的最大加速度；(3)ab棒的最大速度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子，從A點(diǎn)射入寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，MN、PQ為該磁場的邊界線，磁場方向垂直于紙面向里，帶電粒子射入時(shí)的初速度方向與下邊界成θ=45°，且粒子恰好沒有從MN邊界射出，不計(jì)粒子所受重力，求該帶電粒子初速度v0。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如右圖所示，有一水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為，一根長、與水平方向的夾角為的光滑絕緣細(xì)直桿MN固定在電場中，桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量，質(zhì)量.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運(yùn)動．(靜電力常量，取，)求：

(1)小球B開始運(yùn)動時(shí)的加速度為多大？
(2)小球B的速度最大時(shí)，與M端的距離r為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在正交的勻強(qiáng)電場和磁場的區(qū)域內(nèi)，有一從O點(diǎn)向右的離子恰能沿直線飛過此區(qū)域，已知電場強(qiáng)度的大小為E，方向未知，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向內(nèi)，不計(jì)離子重力，則 （    ）
A．若離子帶正電，E方向應(yīng)向上
B．不管離子帶何種電，E方向都向下
C．從O點(diǎn)向右的離子只要速度為EB，都能沿直線飛過此區(qū)域
D．從O點(diǎn)向右的離子只要速度為E/B，都能沿直線飛過此區(qū)域

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案