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如图甲所示,半径为r、匝数为n的线圈,其两极分别与固定水平放置的平行金属板A、B...

如图甲所示,半径为r、匝数为n的线圈,其两极分别与固定水平放置的平行金属板A、B连接,线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻,将一质量为m、带电荷量为+q、重力不计的粒子从平行金属板中心位置由静止释放,发现在第一个周期内粒子未与金属板相撞.求:
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(1)平行金属板间的距离d应满足的条件.
(2)在满足(1)的前提下,在T时间内粒子的最大动能为多大?
(1)由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势,并由牛顿第二定律与运动学公式相结合,即可求解; (2)根据题意可知,粒子先做匀加速后做匀减速运动,则速度最大时,动能即为最大,因而即可求解. 【解析】 (1)法拉第电磁感应定律,则有线圈感应电动势E=, 粒子从平行金属板中心位置由静止释放,由发现在第一个周期内粒子未与金属板相撞. 则有 根据牛顿第二定律,则有a= 由以上三式综合,解之得: (2)根据以上分析,可知,当平行板间距刚好等于d,且当时间为时,粒子的速度达到最大,则动能也最大, 所以根据动能定理,则有W=EKm-0 而W=qU=q 因此在T时间内粒子的最大动能为. 答:(1)平行金属板间的距离d应满足的条件是:. (2)在满足(1)的前提下,在T时间内粒子的最大动能为为.
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考点分析:
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如图,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=l m,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M=2kg,斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=11.4m,(取g=10.4m/s2),求:
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(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°后,磁场开始随时间均匀变化,其变化率为manfen5.com 满分网,求L1的功率.

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A.S断开时,金属棒沿导轨下滑的加速度为manfen5.com 满分网
B.S闭合时,金属棒刚离开轨道时的速度为manfen5.com 满分网
C.电阻R上产生的热量Q=manfen5.com 满分网(xmanfen5.com 满分网-xmanfen5.com 满分网
D.CC′一定在AA′的上方
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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