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在直角坐标系的第1、第2、第3象限内分布着垂直于纸面的如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等,均为B,方向如图所示.一个直角扇形线框垂直于磁场放置在第1象限内,扇形的半径为R,圆心与坐标原点重合,并绕垂直于纸面并通过原点的轴自由转动,转动方向为逆时针方向,匀速转动的角速度为.求:

(1)从第1象限转到第2象限(即转过90°)的过程中线框中产生的平均感应电动势大小;

(2)从第1象限转到第3象限(即转过180°)的过程中线框中产生的平均感应电动势的大小.

答案:略
解析:

答案 (1)(2)0

解析 (1)设扇形线框的磁通量垂直于纸面向里为正,则,即

转到第2象限时,即

由法拉第电磁感应定律得

∴平均感应电动势的大小为.

(2)

所以.

点评 注意磁通量是双向标量,有正负.解题时要把从一个方向穿过的磁通量设为正,则从反方向通过的磁通量为负.求出的E为负值,表示方向,不表示大小.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4区域内,分布着场强为E=
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×10-2 N/C的匀强电场,方向竖直向上;在第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-9 T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量为m=1.6×10-27 kg、电荷量为q=+3.2×10-12 C的带电粒子(不计粒子重力),从坐标点M(-4,
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)处,以
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×106 m/s的速度平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域.
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径.
(2)在图中画出粒子从直线x=-4到x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与y轴和直线x=4的交点坐标(不要求写出解答过程).
(3)求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?武汉模拟)如图所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量为m=6.64×10-27㎏、电荷量为q=+3.2×10-19C的α粒子(不计α粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1205V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,
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)处平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域.

(1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径;
(2)请你在图中画出α粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标;
(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?江苏模拟)如图所示,在直角坐标系的第II象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-3T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量为m=6.64×10-27kg、电荷量为q=+3.2×10-19C的α粒子(不计α粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1205V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,
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)处平行于x轴向右运动,并先后通过两个匀强磁场区域.

(1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径;
(2)你在图中画出α粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标;
(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?黄山模拟)如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限中,OP档板与y轴之间存在方向竖直向上的大小未知的匀强电场,OP与x轴正方向夹角为450.在第Ⅲ象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场B1,有一个电子从y轴负方向的M点以与y轴正方向成300的初速度v进入第Ⅲ象限.已知OM=L,电子的电荷量为e,质量为m,不考虑重力和空气阻力.求:
(1)为使电子在第Ⅲ象限做匀速直线运动,可在第Ⅲ象限另加入一匀强电场E,求匀强电场E的大小方向
(2)电子从第Ⅲ象限做匀速直线运动进入第Ⅱ象限,若第Ⅱ象限也存在一个垂直纸面向里的大小未知的匀强磁场B2,恰好让电子垂直打在y轴正方向上的N点(图中未标出)求B2的大小N点的坐标.
(3)电子最终垂直打在OP挡板上的Q点(图中未画出)求电子从M点运动到Q点的总时间.

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