在一空間有方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,向外的磁場(chǎng)分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi),向內(nèi)的磁場(chǎng)分布在除圓形區(qū)域外的整個(gè)區(qū)域,該平面內(nèi)有一半徑為b(b>)的圓形線圈,線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓.從某時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始減小到,則此過(guò)程中該線圈磁通量的變化量的大小為( )

A.
B.πB(b2-2a2
C.πB(b2-a2
D.
【答案】分析:線圈與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,通過(guò)線圈的磁通量Φ=BS,S是線圈內(nèi)有磁場(chǎng)部分的面積πr2.由于磁場(chǎng)的方向不同,因此則分別求出磁通量,然后進(jìn)行疊加,從而即可求解.
解答:解:由題,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于線圈平面,通過(guò)該線圈的磁通量為垂直進(jìn)入的磁通量與垂直出來(lái)的磁通量之差.
而進(jìn)入的磁通量為Φ=BS=Bπ(b2-a2),出來(lái)的磁通量為Bπa2,因此穿過(guò)該線圈的磁通量為Bπ(b2-2a2).
由于磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始減小到,所以該線圈磁通量的變化量的大小Bπ(b2-2a2).
故選D
點(diǎn)評(píng):在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,通過(guò)該線圈的磁通量公式Φ=BS中,S是有效面積.注意雖然磁通量是標(biāo)量,但要分正反面穿過(guò),因此出現(xiàn)正負(fù)情況.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2013?廈門一模)如圖所示,MN為兩平行金屬板,O、O為兩金屬板中心處正對(duì)的兩個(gè)小孔,N板的右側(cè)空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B且方向相反的兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),圖中N板與虛線CD、PQ為兩磁場(chǎng)邊界線,三條界線平行,兩磁場(chǎng)區(qū)域的寬度分別為d和3d,沿邊界線方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠大.在兩金屬板上加上大小可調(diào)節(jié)的直流電壓,質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子(重力不計(jì));從O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)MN板間的電場(chǎng)加速后,從O'沿垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),若粒子能穿過(guò)CD界并進(jìn)入CD右側(cè)磁場(chǎng)但不能穿過(guò)PQ界,最終打到N板而結(jié)束運(yùn)動(dòng),試求:
(1)粒子要能穿過(guò)CD界并進(jìn)入CD右側(cè)磁場(chǎng),MN板間的電壓至少要大于多少;
(2)粒子不穿過(guò)PQ界,粒子從O射入磁場(chǎng)所允許的最大速率;
(3)最大速率射入磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?深圳二模)如圖所示,直線MN下方無(wú)磁場(chǎng),上方空間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),其分界線是半徑為R的半圓,兩側(cè)的磁場(chǎng)方向相反且垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿半徑方向向左側(cè)射出,最終打到Q點(diǎn),不計(jì)微粒的重力.求:
(1)微粒在磁場(chǎng)中從P點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)90°所用的時(shí)間.
(2)從P點(diǎn)到Q點(diǎn),微粒的運(yùn)動(dòng)速度大小及運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
(3)若向里磁場(chǎng)是有界的,分布在以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R和2R的兩半圓之間的區(qū)域,上述微粒仍從P點(diǎn)沿半徑方向向左側(cè)射出,且微粒仍能到達(dá)Q點(diǎn),求其速度的最大值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在一空間有方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,向外的磁場(chǎng)分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi),向內(nèi)的磁場(chǎng)分布在除圓形區(qū)域外的整個(gè)區(qū)域,該平面內(nèi)有一半徑為b(b>
2
a
)的圓形線圈,線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓.從某時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始減小到
B
2
,則此過(guò)程中該線圈磁通量的變化量的大小為( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,空間有一理想邊界 MN 將方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分為上下兩部分,邊界以上的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B1,邊界以下的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B2,且 B1>B2.將一根電阻為 R 的金屬導(dǎo)線制成弧度為90°的扇形閉合線框 Oab.開(kāi)始時(shí),線框處于圖中所示位置,現(xiàn)使線框繞垂直于紙面的 軸 O 以恒定角速度ω 在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).設(shè)線框內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较,下列能正確表示導(dǎo)線框內(nèi)電流隨時(shí)間變化的是( 。

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