如圖所示，矩形線框的質(zhì)量m＝0.016kg，長L＝0.5m，寬d＝0.1m，電阻R＝0.1Ω.從離磁場區(qū)域高h(yuǎn)1＝5m處自由下落，剛?cè)雱驈?qiáng)磁場時(shí),由于磁場力作用，線框正好作勻速運(yùn)動(dòng).

(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2) 如果線框下邊通過磁場所經(jīng)歷的時(shí)間為△t＝0.15s，求磁場區(qū)域的高度h2.

（1）（2）

解析試題分析：（1）線框做自由落體運(yùn)動(dòng)過程，則有線框剛進(jìn)入磁場時(shí)，，，F(xiàn)=BIL，則得到安培力,由平衡條件得，mg=F
代入得，
（2）線框進(jìn)入磁場勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
完全進(jìn)入磁場勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
勻加速運(yùn)動(dòng)通過的位移
所以
考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；自由落體運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長和板間距離均為L（L=0.1m），AB間所加電壓u=200sin100πtV，如圖乙所示。平行金屬板右側(cè)L/2處有一豎直放置的金屬擋板C，高度為13L/12并和A、B間隙正對，C右側(cè)L處有一豎直放置的熒光屏S。從O點(diǎn)沿中心軸線OO/以速度v0=2.0×103m/s連續(xù)射入帶負(fù)電的離子，離子的比荷q/m=3×104 C/kg，（射到金屬板上的離子立即被帶走，不對周圍產(chǎn)生影響，不計(jì)離子間的相互作用，離子在A、B兩板間的運(yùn)動(dòng)可視為在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)。）離子打在熒光屏上，可在熒光屏中心附近形成一個(gè)陰影。π取3，離子的重力忽略。
（1）求熒光屏中心附近陰影的長度。
（2）為使從A極板右側(cè)邊緣打出的離子能到達(dá)屏的中點(diǎn)O/，可在擋板正上方一圓形區(qū)域加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=T（圓心在擋板所在垂線上，圖中未畫出），求所加圓形磁場的面積和離子在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。（計(jì)算結(jié)果全部保留二位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖（a）所示，垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，MN是磁場的上邊界，磁場寬度足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1×10-4T．現(xiàn)有一比荷為=2×1011C/kg的正離子以某一速度從P點(diǎn)水平向右射入磁場，已知P點(diǎn)到邊界MN的垂直距離d=20cm，不計(jì)離子的重力，試求：

（1）若離子以速度v1=3×106m/s水平射入磁場，求該離子從MN邊界射出時(shí)的位置到P點(diǎn)的水平距離s；
（2）若要使離子不從MN邊界射出磁場，求離子從P點(diǎn)水平射入的最大速度vm；
（3）若離子射入的速度滿足第（2）問的條件，離子從P點(diǎn)射入時(shí)，再在該磁場區(qū)域加一個(gè)如圖（b）所示的變化磁場（正方向與B0方向相同，不考慮磁場變化所產(chǎn)生的電場），求該離子從P點(diǎn)射入到第一次回到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為U。兩板之間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里；圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑PQ方向射入磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的G點(diǎn)射出，已知弧QG所對應(yīng)的圓心角為。離子重力不計(jì)。求：

（1）離子速度的大��；
（2）離子在圓形磁場區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（3）離子的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一電子（電荷量數(shù)值為e，質(zhì)量為m）以速度垂直射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，磁場上、下方向范圍無限大，穿出磁場時(shí)的速度方向與電子原來入射時(shí)的速度方向間的夾角是30°，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？穿過磁場的時(shí)間是多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）電子質(zhì)量為m、電荷量為q,以速度v0與x軸成θ角射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,最后落在x軸上的P點(diǎn),如圖所示,求:

(1) OP的長度;
(2)電子從由O點(diǎn)射入到落在P點(diǎn)所需的時(shí)間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，左側(cè)為兩間距d＝10 cm的平行金屬板，加上電壓；中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，三角形底點(diǎn)A與下金屬板平齊，AB邊的中點(diǎn)P恰好在上金屬板的右端點(diǎn)；三角形區(qū)域AC右側(cè)也存在垂直紙面向里，范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場B2.現(xiàn)從左端沿中心軸線方向以v0射入一個(gè)重力不計(jì)的帶電微粒，微粒質(zhì)量m＝1.0×10－10 kg，帶電荷量q＝1.0×10－4 C；帶電粒子恰好從P點(diǎn)垂直AB邊以速度v＝2×105 m/s進(jìn)入磁場，則

(1)求帶電微粒的初速度v0；
(2)若帶電微粒第一次垂直穿過AC，則求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1及第一次在B1中飛行時(shí)間；
(3)帶電微粒再次經(jīng)AC邊回到磁場B1后，求的取值在什么范圍可以使帶電微粒只能從BC邊穿出？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T，磁場內(nèi)有一塊平面感光板ab，板面與磁場方向平行，在距ab的距離l=16cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的放射源S，它向各個(gè)方向發(fā)射粒子，粒子的速度都是，已知粒子的電荷與質(zhì)量之比，現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的粒子，求ab上被粒子打中的區(qū)域的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，電場方向在圖中未畫出．在y≤l的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xOy平面向里．一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子，從O點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到磁場邊界P點(diǎn)時(shí)的速度剛好為零，P點(diǎn)坐標(biāo)為（l，l），不計(jì)粒子所受重力．

（1）求從O到P的過程中電場力對帶電粒子做的功，并判斷勻強(qiáng)電場的方向．
（2）若該粒子在O點(diǎn)以沿OP方向、大小的初速度開始運(yùn)動(dòng)，并從P點(diǎn)離開磁場，此過程中運(yùn)動(dòng)到離過OP的直線最遠(yuǎn)位置時(shí)的加速度大小，則此點(diǎn)離OP直線的距離是多少？
（3）若有另一電荷量為-q、質(zhì)量為m的粒子能從O點(diǎn)勻速穿出磁場，設(shè)，求該粒子離開磁場后到達(dá)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)．

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