[题目]如图所示.在质量为的小车上.固定着一个质量为.电阻的矩形单匝线圈(各边单位长度电阻完全相同).其中边水平.边竖直.边长为.边长为．小车载着线圈在光滑水平面上一起以的速度运动.随后进入一水平有界匀强磁场．磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内.磁感应强度大小．已知线圈与小车之间绝缘.小车长度与线圈边长度相同．求:(1)若小车一直保持的速� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，在质量为的小车上，固定着一个质量为、电阻的矩形单匝线圈（各边单位长度电阻完全相同），其中边水平，边竖直，边长为，边长为．小车载着线圈在光滑水平面上一起以的速度运动，随后进入一水平有界匀强磁场（磁场宽度大于小车长度）．磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内，磁感应强度大小．已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈边长度相同．求：

(1)若小车一直保持的速度匀速运动，直至从磁场中再次穿出，已知磁场宽度为，以边刚进入磁场的瞬间为计时起点，至边刚穿出磁场计时结束，在图4.2中画出线框两点间的电势差随时间变化的图象，要求标出各段电势的值和电势变化的时刻．

(2)若小车在水平方向不受安培力以外的其他作用力，求．

(3)小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量；

(4)小车完全进入磁场后的速度；

(5)设小车完全穿出磁场后的速度为，证明无论磁感应强度为何值，、和间都满足关系：．

【答案】(1) (2)C (3) (4) 证明：依据动量定理，规定向右为正方向，进磁场，出磁场，代入法拉第电磁感应定律，依据欧姆定律．电荷量．故，所以

【解析】

(1)依据法拉第电磁感应定律，．

故，当．

所以当，

，

在线框完全进入磁场中时，

则．

所以当，故当时，

．

在线框出磁场时，，当．

(2)依据平均电动势公式，欧姆定律．

电荷量，

代入数据得．

(3)依据动量定理，规定向右为正方向．

，即．

故，

解得．

(4)证明：依据动量定理，规定向右为正方向，

进磁场，

出磁场，

代入法拉第电磁感应定律，

依据欧姆定律．

电荷量．

故，所以．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，质量为m2的物体B放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体A相连．车厢正沿水平直轨道向右行驶，两物体与车相对静止，此时与物体A相连的细绳与竖直方向成θ角，由此可知( )

A. 车厢的加速度大小为gtanθ

B. 绳对物体A的拉力大小为m1gcosθ

C. 底板对物体B的支持力大小为(m2－m1)g

D. 底板对物体B的摩擦力大小为m2gtanθ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图甲所示，在圆形水池正上方，有一半径为r的圆形储水桶。水桶底部有多个水平小孔，小孔喷出的水在水池中的落点离水池中心的距离为R，水桶底部与水池水面之间的高度差是h。为了维持水桶水面的高度不变，用水泵通过细水管将洒落的水重新抽回到高度差为H的水桶上方。水泵由效率为η1的太阳能电池板供电，电池板与水平面之间的夹角为α，太阳光竖直向下照射（如图乙所示），太阳光垂直照射时单位时间、单位面积接受的能量为E0．水泵的效率为η2，水泵出水口单位时间流出水的质量为m0，流出水流的速度大小为v0（不计水在细水管和空气中运动时所受的阻力）。求：

（1）水从小孔喷出时的速度大小；

（2）水泵的输出功率；

（3）为了使水泵的工作能维持水面的高度不变，太阳能电池板面积的最小值S。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，如图所示为某一双星系统，A星球的质量为，B星球的质量为，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是　　