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如图甲所示,质量m=6.0×10-3 kg、边长L=0.20 m、电阻R=1.0...

如图甲所示,质量m=6.0×10-3 kg、边长L=0.20 m、电阻R=1.0 Ω的正方形单匝金属线框abcd,置于倾角α=30°的绝缘斜面上,ab边沿水平方向,线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化,若线框在斜面上始终保持静止,取g=10 m/s2.试求:

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1在0~2.0 ×10-2 s时间内线框中产生的感应电流的大小;

2在t =1.0×10-2 s时线框受到斜面的摩擦力;

 

(1)0.20 A;(2)3.4×10-2 N摩擦力方向沿斜面向上 【解析】 试题分析:(1)0~2.0×10-2 s时间内,线框中产生的感应电动势为E1,感应电流为I1,方向由d→c, 则E1==· (2分) I1=(1分) 代入数据解得E1=0.20 V,I1=0.20 A. (2分) (2)t=1. 0×10-2 s,线框受到的安培力F1=B1I1L,方向沿斜面向下,结合图乙, 代入数据得F1=4.0×10-3 N (1分) 设此时线框受到的摩擦力大小为Ff,则由线框在斜面静止得 mgsin α+F1-Ff=0 (2分) 代入数据得Ff=3.4×10-2 N摩擦力方向沿斜面向上. (2分) 考点:法拉第电磁感应定律 【名师点睛】(1)由乙图可知求得,根据法拉第电磁感应定律求出线框中感应电动势.就能根据欧姆定律求出感应电流的大小.(2)线框始终保持静止,合力保持为零.对线框受力分析,将重力分解,根据平衡状态的条件求出摩擦力.(3)求出一个周期的电功再求出平均功率.  
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考点分析:
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在竖直平面内建立直角坐标系xOy,其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的方向水平向右,磁感应强度的方向垂直纸面向里.一带电荷量为+q,质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中,正好做直线运动,当微粒运动到A2L,2L时,电场方向突然变为竖直向上不计电场变化的时间,粒子继续运动一段时间后,正好垂直于y轴穿出复合场.不计一切阻力求:

1电场强度E大小;

2磁感应强度B的大小

 

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如图所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽为L,右端接有电阻R,磁感应强度为B,一根质量为m、电阻不计的金属棒以v0的初速度沿框架向左运动,棒与框架的动摩擦因数为μ,测得棒在整个运动过程中,通过任一截面的电量为q求:

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1棒能运动的距离;

2R上产生的热量.

 

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如图所示,长为L的金属杆OA绕过O点的轴在垂直于纸面向里的匀强磁场中沿顺时针方向匀速转动,角速度为ω,磁感应强度为B,磁场范围足够大,则OA杆产生感应电动势的大小为______ ,O、A两点电势高低关系为φA_____φO.(填“>”或“<”)

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下图为研究电磁感应现象的实验装置,部分导线已连接.

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1用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.

2如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计的指针将向______偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,电流计的指针将向______偏.

 

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粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频率交流电的频率为f,加速电压的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m,电荷量为+e,在加速器中被加速。不考虑相对论效应,则下列说法正确是

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A.不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速氚核满分5 manfen5.com

B.加速的粒子获得的最大动能随加速电场U增大而增大

C.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf

D.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为满分5 manfen5.com

 

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