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截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,...

截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按=0.01的规律均匀减小,开始时S未闭合。R1=4Ω,R2=6Ω,C=30µF,线圈内阻不计。求:

(1)S闭合后,通过R2的电流大小;

(2)S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过R2的电量是多少?

 

(1)S闭合后,通过R2的电流大小0.02A;(2)S闭合后一段时间又断开,则S断后通过R2的电量是0.36×10-5C 【解析】 (1)根据法拉第电磁感应定律得:E=n=100×0.2×0.01V=0.2V.电流的大小为:I=E/R1+R2=0.4/4+6=0.02A.根据楞次定律得,流过R2的电流方向为a到b.故通过R2的电流大小为0.02A,方向由a到b. (2)开关闭合时,R2两端的电压为:U=IR2=0.12V.则电容器的电量为:Q=CU=3×10-5×0.12C=0.36×10-5C.故通过R2的电量是0.36×10-5C.  
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一个电阻为R的长方形线圈abcd沿着磁针所指的南北方向平放在北半球的一个水平桌面上,ab=L1bc=L2,如图所示。现突然将线圈翻转1800,使abdc互换位置,用冲击电流计测得导线中流过的电量为Q1,由此可求到该处地磁感强度竖直分量的大小By=___ 。然后维持ad边不动,将线圈绕ad边转动,使之突然竖直,这次测得导线中流过的电量为Q2,则该处地磁场的磁感强度水平分量的大小Bx=________________

 

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如图所示,厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系为U=k.式中的比例系数k称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场.横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.

设电流I是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e,回答下列问题:

(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”);

(2)n代表导体板单位体积中电子的个数.由静电力和洛伦兹力平衡的条件,求证霍尔系数为k=_____.

 

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现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表、开关如图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转,由此可以判断:线圈A向上移动都能引起电流表指针_____偏转.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流表指针_____偏转(填向右\左) 

 

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如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg,且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg,电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力,g取10m/s2。则:

A. 木板和滑块一直以2m/s2做匀加速运动

B. 滑块先做匀加速运动,再做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动

C. 最终木板以2m/s2做匀加速运动,滑块以10m/s做匀速运动

D. 最终木板以3m/s2做匀加速运动,滑块以10m/s的匀速运动

 

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如图所示,水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度大小为B,垂直纸面向内。在a点由静止释放带电的微粒,释放后微粒沿曲线acb运动,到达b点时速度为零,c点是曲线上离MN板最远的点。已知微粒的质量为m,电荷量为q,重力加速度为g,不计微粒所受空气阻力,则下列说法中正确的是:   

A. 该微粒必带正电荷

B. a点和b点位于同一高度

C. 微粒运动过程中的最大速率为2

D. 微粒到达b点后将沿原路径返回a

 

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