如圖甲所示，水平邊界線MN、PQ之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd為一正方形單匝導(dǎo)線框，ab邊緊靠下邊界PQ，線框的質(zhì)量m=0.2kg，邊長(zhǎng)L=1.0m，總阻R=2.0。圖乙是線框在豎直向上的拉力F作用下由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。已知線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終在豎直平面內(nèi)，且不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，t1=0.5s，拉力大小F1=10.4N；線框穿過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間t=4.8s;g取10m/s2。

   （1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

   （2）在圖丙中畫(huà)出與v-t圖相對(duì)應(yīng)的F―t圖象（不要求寫(xiě)出解答過(guò)程）。

（1）由v-t圖象可知，磁場(chǎng)寬度

， ①

0―1.0s內(nèi)線框運(yùn)動(dòng)的距離

故0.5s末，線框的ab邊在磁場(chǎng)中，而cd邊仍在磁場(chǎng)外 ②

此時(shí)速度v0=1.0m/s，

拉力F=10.4N,

加速度  ③

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv0，  ④

電流I=  ⑤

F―BIL―mg=ma­1⑥

聯(lián)立解得  ⑦

（2）與v-t圖象相對(duì)應(yīng)的F―t圖象如圖所示  ⑧

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?湖南一模）如圖甲所示，在邊界MN左側(cè)存在斜方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，在MN的右側(cè)有豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為E2=0.4N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，還有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B（圖甲中未畫(huà)出）和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3（圖甲中未畫(huà)出），B和E3隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示，P1P2為距MN邊界2.295m的豎直墻壁，現(xiàn)有一帶正電微粒質(zhì)量為4×10-7kg，電量為1×10-5C，從左側(cè)電場(chǎng)中距MN邊界
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m的A處無(wú)初速釋放后，沿直線以1m/s速度垂直MN邊界進(jìn)入右側(cè)場(chǎng)區(qū)，設(shè)此時(shí)刻t=0，取g=10m/s2．求：
（1）MN左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小和方向（sin37°=0.6）；
（2）帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)了1.5s時(shí)的速度；
（3）帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間與墻壁碰撞？（
1.2
2π
≈0.19）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d=0.5m，電阻不計(jì)，左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值R=2Ω的電阻連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值RL=4Ω的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)l=4m，有一阻值r=2Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示．在t=0至t=4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t=4s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)．已知從t=0開(kāi)始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化，求

（1）通過(guò)小燈泡的電流．
（2）金屬棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大�。�
（3）金屬棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服安培力所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?東至縣二模）如圖甲所示，在邊界MN左側(cè)存在斜方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1；在MN的右側(cè)有豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為E2=0.4N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，還有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B（圖甲中未畫(huà)出）和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3（圖甲中未畫(huà)出），B和E3隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示，P1P2為距MN邊界2.28m的豎直墻壁，現(xiàn)有一帶正電微粒質(zhì)量為4×10-7kg，電量為1×10-5C，從左側(cè)電場(chǎng)中距MN邊界
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m的A處無(wú)初速釋放后沿直線運(yùn)動(dòng)，最后以1m/s的速度垂直MN邊界進(jìn)入右側(cè)場(chǎng)區(qū)，設(shè)此時(shí)刻t=0，取g=10m/s2．求：
（1）MN左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1（sin37°=0.6）；
（2）帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)了1.5s時(shí)的速度；
（3）帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間與墻壁碰撞？（
vB2
R
≈0.19）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，水平放置的兩平行金屬板的板長(zhǎng)l不超過(guò)0.2m，OO′為兩金屬板的中線．在金屬板的右側(cè)有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其豎直左邊界MN與OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.010T，方向垂直于紙面向里．兩金屬板間的電壓U隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度v0=1×105m/s，沿兩金屬板的中線射入電場(chǎng)中．已知帶電粒子的荷質(zhì)比
qm
=1×108C/kg，粒子所受重力和粒子間的庫(kù)侖力忽略不計(jì)，不考慮粒子高速運(yùn)動(dòng)的相對(duì)論效應(yīng)．在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為兩金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度是不變的．精英家教網(wǎng)
（1）在t=0.1s時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出，求該粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的大小；
（2）對(duì)于所有經(jīng)過(guò)電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子，設(shè)其射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)兩點(diǎn)間的距離為d，請(qǐng)你證明d是一個(gè)不變量．
（3）請(qǐng)你通過(guò)必要的計(jì)算說(shuō)明：為什么在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以認(rèn)為兩金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度是不變的．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?南通二模）如圖甲所示，在邊界OO′左側(cè)區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向水平向外．右側(cè)水平放置長(zhǎng)為L(zhǎng)、相距為d的平行金屬板M、N，M板左端緊靠磁場(chǎng)邊界，磁場(chǎng)邊界O點(diǎn)與N板在同一水平面上，邊界OO′與水平面的夾角為45°，O1O2為平行板的中線，在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(chǎng)（取豎直向下為正方向）．某時(shí)刻從O點(diǎn)豎直向上同時(shí)發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量均為m、電量均為+q粒子a和b，由于初速度不同，粒子a在圖乙中的t=
T
4
時(shí)刻，從O1點(diǎn)進(jìn)入板間電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，并從O2點(diǎn)射出板間電場(chǎng)；粒子b恰好緊靠M板進(jìn)入電場(chǎng)，已知交變電場(chǎng)周期T=
4m
qB
，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用．
（1）求粒子a、b從O點(diǎn)射出時(shí)的初速度va和vb．
（2）粒子b能穿出板間電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度大小E0滿足的條件．
（3）若粒子b剛好能穿出板間電場(chǎng)，求粒子b穿過(guò)板間電場(chǎng)過(guò)程中電場(chǎng)力做的功W．

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