精英家教網(wǎng)如圖乙所示,在勻強(qiáng)磁場中,與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成30°角放置一邊長L=10cm的正方形線圈,共100匝,線圈電阻r=1Ω,與它相連的電路中,電阻R1=4Ω、R2=5Ω,電容C=10μF.磁感應(yīng)強(qiáng)度變化如圖甲所示,開關(guān)K在t0=0時閉合,在t2=1.5S時又?jǐn)嚅_.求:
①t1=1S時,R2中電流強(qiáng)度的大小及方向;
②K斷開后,通過R2的電量.
分析:①根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律,可求出感應(yīng)電流的大小,根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向;
②由Q=CU可求出通過電阻R2的電量.
解答:解:(1)t1=1S時線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得:
E=n
△B?S?sinθ
△t
=100×
0.1×0.1×
1
2
×(1-0.5)
1.5-0.5
V=0.25V   
根據(jù)歐姆定律,有:I=
E
r+R1+R2
=
0.25
1+4+5
A=0.025A

由楞次定律可知,通過R2的電流大小為0.025A,方向從右向左
(2)電容器兩端電壓:Uc=IR2=0.025×5V=0.125V
帶電量:Q=CUC=10×10-6×0.125C=1.25×10-6C
故斷開后,流過R2的電量為1.25×10-6C;
答:①t=1.0s時,R2中電流的大小0.025A,電流方向通過R2時向左;
②S斷開后,通過R2的電量1.25×10-6C.
點(diǎn)評:考查法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律,及Q=CU公式的理解,同時掌握楞次定律.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m、邊長為1的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成,圈中有如圖所示方向、大小為I的電流,在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于一小盤子的下端,而小盤子通過一彈簧固定在O點(diǎn).在圖中虛線框內(nèi)有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,平衡時,CD邊水平且線圈AB-CD有一半面積在磁場中,如圖甲所示,忽略電流I產(chǎn)生的磁場,則穿過線圈的磁通量為
BL2
2
BL2
2
;現(xiàn)將電流反向(大小不變),要使線圈仍舊回到原來的位置,如圖乙所示,在小盤子中必須加上質(zhì)量為m的砝碼.由此可知磁場的方向是垂直紙面向
(填“里”或“外”),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=
mg
2nIL
mg
2nIL
(用題中所給的B以外的其他物理量表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖甲所示,長方形金屬框abcd(下面簡稱方框),各邊長度為ac=bd=
l
2
、ab=cd=l,方框外側(cè)套著一個內(nèi)側(cè)壁長分別為
l
2
及l(fā)的U型金屬框架MNPQ(下面簡稱U型框),U型框與方框之間接觸良好且無摩擦.兩個金屬框的質(zhì)量均為m,PQ邊、ab邊和cd邊的電阻均為r,其余各邊電阻可忽略不計.將兩個金屬框放在靜止在水平地面上的矩形粗糙絕緣平面上,將平面的一端緩慢抬起,直到這兩個金屬框都恰能在此平面上勻速下滑,這時平面與地面的夾角為θ,此時將平面固定構(gòu)成一個傾角為θ的斜面.已知兩框與斜面間的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力.在斜面上有兩條與其底邊垂直的、電阻可忽略不計,且足夠長的光滑金屬軌道,兩軌道間的寬度略大于l,使兩軌道能與U型框保持良好接觸,在軌道上端接有電壓傳感器并與計算機(jī)相連,如圖乙所示.在軌道所在空間存在垂直于軌道平面斜向下、磁感強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場.

(1)若將方框固定不動,用與斜面平行,且垂直PQ邊向下的力拉動U型框,使它勻速向下運(yùn)動,在U形框與方框分離之前,計算機(jī)上顯示的電壓為恒定電壓U0,求U型框向下運(yùn)動的速度多大;
(2)若方框開始時靜止但不固定在斜面上,給U型框垂直PQ邊沿斜面向下的初速度v0,如果U型框與方框最后能不分離而一起運(yùn)動,求在這一過程中電流通過方框產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若方框開始時靜止但不固定在斜面上,給U型框垂直PQ邊沿斜面向下的初速度3v0,U型框與方框?qū)蛛x.求在二者分離之前U型框速度減小到2v0時,方框的加速度.
注:兩個電動勢均為E、內(nèi)阻均為r的直流電源,若并聯(lián)在一起,可等效為電動勢仍為E,內(nèi)電阻為
r
2
的電源;若串聯(lián)在一起,可等效為電動勢為2E,內(nèi)電阻為2r的電源.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,場強(qiáng)水平向左、大小E=3V/m的勻強(qiáng)電場中,有一傾角θ=37°的光滑絕緣斜面(足夠大),垂直斜面方向有一磁場、磁感強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示.在t=0時刻,質(zhì)量m=4×10-3kg、電荷量q=10-2C的帶負(fù)電的小球在O點(diǎn)獲得一沿斜面向上的瞬時速度v=1m/s,求小球在t=0.32πs時間內(nèi)運(yùn)動的路程.(g=10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)K-介子衰變的方程為K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負(fù)的元電荷e,π0不帶電.如圖甲所示,兩勻強(qiáng)磁場方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2.今有一個K-介子沿垂直于磁場的方向從A點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場B1中,其軌跡為圓弧AP,P在MN上,K-介子在P點(diǎn)時速度為v,方向與MN垂直.在P點(diǎn)該介子發(fā)生了上述衰變,衰變后產(chǎn)生的π-介子以原速率沿反方向射回,其運(yùn)動軌跡為圖中虛線所示的“心”形圖線.則以下說法中正確的是( 。
A.π-介子的運(yùn)行軌跡為PENCMDP
B.π-介子運(yùn)行一周回到P點(diǎn)用時為T=
2πm
B 2e

C.B1=4B2
D.π0介子做勻速直線運(yùn)動
(2)如圖乙所示,在光滑絕緣水平面上由左到右沿一條直線等間距的靜止排著多個形狀相同的帶正電的絕緣小球,依次編號為1、2、3…每個小球所帶的電荷量都相等且均為q=3.75×10-3C,第一個小球的質(zhì)量m=0.03kg,從第二個小球起往下的小球的質(zhì)量依次為前一個小球的
1
3
,小球均位于垂直于小球所在直線的勻強(qiáng)磁場里,已知該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.現(xiàn)給第一個小球一個水平速度v=8m/s,使第一個小球向前運(yùn)動并且與后面的小球發(fā)生彈性正碰.若碰撞過程中電荷不轉(zhuǎn)移,則第幾個小球被碰后可以脫離地面?(不計電荷之間的庫侖力,取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?重慶模擬)如圖甲所示,電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子,這些電子再經(jīng)加速電場加速到很大速度后,從0點(diǎn)進(jìn)入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場中,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)磁場后打到熒光屏MN上,使熒光屏發(fā)出熒光形成圖象,不計逸出電子的初速度和重力.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,加速電場的電壓為u.偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場分布在邊長為L的正方形abcd區(qū)域內(nèi),磁場方向垂直紙面.磁場區(qū)域較小,左邊界的中點(diǎn)與0點(diǎn)重合,ab邊與00′平行,右邊界bc與熒光屏之間的距離為s.
(1)求電子射出電場時的速度大。
(2)為使電子恰能從磁場的bc邊上邊緣或下邊緣射出,求偏轉(zhuǎn)線圈磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1
(3)如果偏轉(zhuǎn)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,在每個周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從-B0均勻變化到B0,且最大值B0與(2)問中的B1大小相等,熒光屏亮線的最大長度是多少?不計電子之間的相互作用.

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