高二物理寒假专题—电磁感应、交流电北师大版知识精讲

用心 爱心 专心 高二物理高二物理寒假专题寒假专题 电磁感应 交流电电磁感应 交流电北师大版北师大版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 寒假专题 电磁感应 交流电 1 公式 B Scos 及其应用 磁通量的计算式 BScos 不仅确定了 的物理意义 而且还表明了改变磁通量 有三种基本方法 即改变 B S 或 在使用此公式时应注意以下几点 1 公式的适用条件 一般只适用于计算平面在匀强磁场中的磁通量 2 角的物理意义 表示平面法线方向 n 与磁场 B 的夹角或平面 S 与磁 场中性面 OO 的夹角 如图 1 所示 而不是平面 S 与磁场 B 的夹角 因为 90 所以磁通量公式还可以表示为 BSsin 3 的计算 是双向标量 其正负表示与规定的正方向 如平面法线的方向 是相反还是相同 当磁感线沿相反方向穿过同一平面时 磁通量等于穿过平面的磁感线的 净条数 磁通量的代数和 即 1 2 2 对产生感应电流条件的理解 穿过闭合电路的磁通量发生变化 能反映电磁感应现象的实质 具有概括性和一般性 而闭合电路的部分导体做切割磁感线运动 是由于闭合电路所包围面积发生变化 而使穿 过闭合电路的磁通量发生变化 3 右手定则和左手定则的区别 左手定则 右手定则 适用条件 通电导线在磁场中 受力 因电而动 闭合电路的部分导体切 割磁感线产生感应电流 因动而电 所反映的能 量转化关系 电能 机械能 机械能 电能 4 感应电动势的大小 1 法拉第电磁感应定律 内容 电路中感应电动势的大小 跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 公式 En t 用心 爱心 专心 注意 的大小与无关 只与成正比 不管电路是否闭合 只a E t b 要穿 过电路的磁通量发生变化 就会产生感应电动势 若电路是闭合的 就会有感应电流产生 2 导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时 E BLvsin 该式的适用条件是 B 与 L 垂直 是 v 与 B 的夹角 L 是导体切割磁感线的有效长度 5 感应电动势大小的计算 用公式求得的是在时间内的平均感应电动势 用公式 En t tEBLv sin既可 求一段时间内的平均感应电动势 又可求某一时刻的瞬时感应电动势 若 v 是平均速度 则求得的 E 是平均感应电动势 若 v 是瞬时速度 求得的 E 是瞬时感应电动势 求瞬时感应电动势 一般用公式 E BLvsin 求一段时间内的平均感应电动势既可 用公式 又可用 En t EBLv sin 求解导线切割磁感线问题时 一般用 E BLvsin 6 关于楞次定律内容的理解 楞次定律的内容简明扼要 内涵丰富 开始学习时往往难以完全正确理解定律内容 学习楞次定律关键是正确理解 阻碍 的含义 在学习中要注意以下几点 1 谁起阻碍作用 要明确起阻碍作用的是 感应电流的磁场 2 阻碍什么 感应电流的磁场阻碍的是 引起感应电流的磁通量的变化 而不是 阻碍原磁场 也不是阻碍原磁通量 3 怎样阻碍 当引起感应电流的磁通量 原磁通量 增加时 感应电流的磁场就与 原磁场的方向相反 感应电流的磁场 反抗 原磁通量的增加 当原磁通量减少时 感应 电流的磁场就与原磁场的方向相同 感应电流的磁场 补偿 原磁通量的减少 4 阻碍 不等于 阻止 当由于原磁通量的增加引起感应电流时 感应电流的磁 场方向与原磁场方向相反 其作用仅仅使磁通量的增加变慢了 但磁通量仍在增加 当由 于原磁通量的减少而引起感应电流时 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 其作用仅 仅使磁通量的减少变慢了 但磁通量仍在减少 阻碍 也不意味着 相反 在理解楞次 定律时 有些同学错误地把 阻碍 作用认为 感应电流的磁场方向和原磁场方向相反 事实上 它们可能同向 也可能反向 需根据磁通量的变化情况判断 5 电磁感应过程实质上是能的转化和转移过程 楞次定律中的 阻碍 正是能的转 化和守恒定律的具体体现 7 右手定则是楞次定律的特例 当磁通量的变化是由于闭合电路中部分导体切割磁感线运动而引起的时候 用楞次定 律和用右手定则都可以确定感应电流的方向 但用右手定则显得比较简便 实际上 仔细 比较一下右手定则和左手定则 所不同的仅仅在于大拇指指向的含义不同 而且方向相反 右手大拇指指导体运动方向 而左手大拇指指电流所受磁场力的方向 当都应用于感应电 流时 导体运动方向正好与感应电流所受安培力方向相反 这正是楞次定律所期盼的 反 抗 引起感应电流的原因 用心 爱心 专心 8 推导交变电动势的瞬时值方程式 eEt m sin 如图 2 所示 每边产生的感应电动势均为 BL vtBL L t 11 2 2 sinsin 对于 N 匝线圈 eNBL L tNBStEt m 2 2 1 2 sinsinsin 所以eEt m sin 当线圈转过角度 速度方向与磁场方向夹角为 1 tv L t 2 2 v L tsinsin 2 2 表示垂直切割磁感线的有效速度分量 2 Em NBS 表示交变电动势的峰值 线圈每转动一周 交变电动势有两次取峰 值 9 理解正弦交变电流的图像 正弦交变电流随时间的变化情况可以从图像上表示出来 图像描述的是交变电流随时 间变化的规律 它是一条正弦曲线 如图 3 所示 从图中我们可以找出正弦交变电流的最 大值 Im 周期 T 也可以根据线圈在中性面时刻感应电动势 e 为零 感应电流 i 为零 线 圈中的磁通量最大的特点找出线圈旋转到中性面的时刻为 0 时刻 t2时刻和 t4时刻 线圈 中磁通量最大的时刻是 0 时刻 t2时刻和 t4时刻 也可以根据线圈旋转至平行磁感线时 感应电动势最大 线圈中感应电流最大和磁通量为零的特点 找出线圈平行磁感线的时刻 是 t1时刻和 t3时刻 线圈中磁通量为零是在 t1时刻和 t3时刻 感应电动势最大和感应电流 最大的时刻是 t1时刻和 t3时刻 10 交流电的值 1 瞬时值 交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向 瞬时值是时间 的函数 不同时刻瞬时值不同 正弦交流电瞬时值的表达式为 用心 爱心 专心 et m sin UUt m sin 2 最大值 交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围 当线圈平面与磁力线 平行时 交流电动势最大 m NBS 瞬时值与最大值的关系是 m e m 3 有效值 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的 即在同一时间内 跟某 一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值 叫做该交流电的有效值 正弦交流 电的有效值与最大值之间的关系是 m 2 U Um 2 I Im 2 各种交流电电气设备上所标的 交流电表上所测得的以及在叙述中没有特别加以说明 的交流电的最大值 都是指有效值 4 平均值 交流电的平均值是交流电图像中波形与横轴所围的面积跟时间的比值 其数值可以用计算 某段时间内的交流电的平均值不等于这段时间始 n t 终时刻瞬时值的算术的平均值 在时间内 T m 4 2 11 交流电的周期和频率都是描写交流电变化快慢的物理量 1 周期 T 交流电完成一次周期性变化所需的时间 单位是秒 周期越大 交流电 变化越慢 在一个周期内 交流电的大小和方向各变化 2 次 2 频率 f 交流电在 1s 内完成周期性变化的次数 单位是赫兹 Hz 频率越大 交流电变化越快 f T 1 3 我国市用正弦交流电的周期 0 02s 频率 50Hz 在每秒钟内 电流的大小和方 向各变化 100 次 4 交流电的周期和频率的决定因素 发电机转子转动的角速度 Tf T 21 2 12 变压器不能用于稳恒直流电路 我们知道 变压器是根据互感现象制成的 若接在原线圈上的不是交变电流而是稳恒 电流则原副线圈中就不会有交变的磁场 副线圈中就不会产生感应电动势 电能就不会通 过磁场从原线圈到达副线圈 而且由于线圈的电阻很小 当变压器接上直流电源后 原线 圈中的电流将会很大 这样副线圈不但不会产生感应电动势 还可能因电流过大将直流电 源和变压器损坏 汽车点火线圈接入的虽是直流电 但它由于有机械开关周期性的闭合和断开 变压器 原线圈得到的是脉冲直流电 在变压器的铁芯上会产生变化的磁场 于是副线圈就会得到 汽车点火所需要的高电压 用心 爱心 专心 13 1 2 根据法拉第电磁感应定律推导 U U n n 1 2 如图 4 所示 初级线圈输入电压 U1 输出电压 U2 则 Un t Un t 111 1 1 222 2 2 对于理想变压器 无漏磁 1 1 2 2 1 2 1 2 tt U U n n 所以 14 变压器中的动态分析 如图 5 所示 当滑片 P 从 A B 滑动时 电流表 A1与 A2 电压表 V 的读数如何变化 变压器的输入功率 P入如何变化 因为 所以电压表 示数即次级输出电压 与负载 U U n n VUU n n U 1 2 1 2 22 2 1 1 电阻 无关 P 从 A B 负载电阻 RL 电流 I2 U RL 电流表 A2读数变大 又因为 电流表示数变大 I I n n IIA 1 2 2 1 211 PI UUIP 入入 不变 1111 15 远距离输电线路的电压损失和功率损失的计算 在输送电能的具体计算时 为使我们条理清楚 一目了然 解题时最好画出电能输送 线路图 并作如下处理 1 以变压器为界划分回路 2 分析 计算回路的电压 电流 电压损耗 功率损耗 3 回路之间通过变压器的电压比 电流比和变压器的功率传递关系 相互联系 16 几个常用的关系式 如图 6 所示 若电站输出的电功率为 P 输出电压为 U 用户得到电功率为 P 输入 用户的电压为 U 则输电电流为 用心 爱心 专心 I P U P U UU R 线 I R线 电站 U P U P 用户 图 6 输电导线损耗的电功率为 PPPI R UU R I UU 耗线 线 2 2 由式 及可推得 耗线 PI RI P U 2 P P U R 耗线 2 2 注 在求解远距离输电有关问题时 常会涉及到较多的物理量 应特别注意各物理量 的对应性 典型例题典型例题 例 1 A B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成 它们的半径之比 rA rB 2 1 在两导线环包围的空间内存在一有理想边界的匀强磁场区域 磁场方向垂 直于两导线环的平面 如图 7 所示 图中实线为有界磁场的边界 当磁场的磁感应强度随 时间均匀增大的过程中 求两导线环内所产生的感应电动势之比和流过两导线环的感应电 流的电流强度之比 解析 解析 匀强磁场的磁感应强度随时间均匀变化 设 t 时刻的磁感应强度为 Bt 则 Bt B0 kt 其中 B0为 t 0 时的磁感应强度 k 为一常数 A B 两导线环的半径不同 它们所包围的面积不同 但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁 通量 设磁场区域的面积为 S 则 t Bt S 即在任一时刻穿过两导线环包围面上的磁 通量是相等的 所以两导线环上的磁通量变化率是相等的 导线环内的感应电流除与感应电动势的大小有关外 还应与导线环的电阻有关 由电 阻定律可知由于 相同 而长度不同 故两导线环的电阻不同 R l S Slr 2 因为 所以 为磁场区域的面积 E t E B t SS 对 两导线环 由于及 均相同 故 AB B t S E E A B 1 1 用心 爱心 专心 为导线的横截面积 E R R l S S lr I I E E r r A B A B B A 2 1 2 所以 说明 说明 1 本题中 由于两导线环所包围面积上的磁场随时间做均匀变化 故两导线环内所产生 的感应电动势均为不随时间而变化的恒定的电动势 因而流过两导线环内的感应电流为稳 恒电流 2 若将本题的条件改为如图 8 所示 将 A B 两导线环放入无限大的匀强磁场中 当磁 场的磁感应强度随时间均匀增大时 请同学自己求这种情况下 A B 两导线环内的感应电 动势之比及感应电流的电流强度之比 EA EB 4 1 IA IB 2 1 例 2 在匀强磁场中放一个平行金属导轨 导轨跟大线圈 M 相接 如图 9 所示 导轨 上放一根导线 ab 磁感线垂直于导轨所在平面 假设除 ab 导线外其余部分电阻不计 欲 使 M 平面上其内包围的小闭合线圈 N 产生顺时针方向的感应电流 导线 ab 应该 A 匀速向右运动 B 加速向右运动 C 减速向右运动 D 减速向左运动 解析 解析 这是一道综合电磁感应问题 连带发生两次电磁感应现象 导线 ab 运动产生的 感应电流又在小线圈 N 中激发产生新的感应电流 也是一道逆向性问题 由获得的感应电 流的结果找其产生原因 ab 如何运动 导线 ab 若在导轨上匀速运动 ab 及 M 中产生恒定的感应电流 M 内的磁场不变 因 而小线圈 N 中无感应电流 只有当导线 ab 作变速运动时 使 M 中产生变化的电流 才能 使小线圈 N 中的磁场变化 N 中产生感应电流 当小线圈中产生顺时针方向的感应电流时 N 内必须有垂直纸面向里的不断减小的磁通 或垂直纸面向外不断增加的磁通 题设条件 下 当 ab 向右减速运动时 ab 中电流方向 a b M 中的电流顺时针方向并逐渐减小 N 中的感应电流方向才为顺时针方向 若 ab 向左加速运动 M 中产生逆时针方向并逐渐增大的感应电流 根据楞次定律 N 中感应电流方向为顺时针 以阻碍因 M 中电流增大而引起 N 中的磁通增加 故正确答案应选 C 用心 爱心 专心 例 3 如图 10 所示 两根光滑的水平放置的平行导轨 相距为 d 两根质量都是 m 的 金属棒 ab cd 平行静止在导轨上 金属杆与导轨垂直 其中 ab 棒用长为 L 的细线悬挂在 支架上 细线伸直 ab 恰好与两导轨接触 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中 现把 ab 棒移至水平 a b 位置 从静止释放到最低点与轨道接触 又继续向左摆动 摆到最高 a b 位置时细线与竖直方向成 60 试问 1 在 ab 与导轨接触的过程中 cd 棒上的电流方向如何 2 ab 与导轨第一次接触后 cd 棒的速度大小和方向如何 3 在 ab 与导轨第一次接触的过程中 感应电流产生的热量是多少 精析 精析 1 当 ab 棒从右端水平位置自然释放后 它运动到和轨道接触时速度为 v0 但接触前 ab 棒虽切割磁感线 但无感应电流 这个过程机械能守恒 则有 mgLmv 1 2 1 0 2 ab 棒与导轨接触的过程 它切割磁感线 由右手定则 ab 中的感应电流从 b a 而 cd 棒中的电流是 c d 2 cd 棒中的感应电流受到的安培力 由左手定则 向左 所以 cd 棒速度向左 大 小为 vcd 这个过程 ab cd 棒组成的系统受到的安培力为内力 不受外力 系统动量守恒 设 ab 离开导轨的速度为 v 规定向左方向为正 则有 mvmvmvcd 0 2 ab 棒离开导轨 它虽切割磁感线 但不产生感应电流 机械能仍守恒 则有 1 2 603 2 mvmg LL cos 解式得 vgL cd 214 vgL 0 25 vgL 6 3 在 ab 棒与导轨第一次接触的过程中 对 ab cd 两棒组成的系统 由能量守恒定 律有 1 2 1 2 7 0 222 mvm vvQ cd 解之有 QmgL 21 故在 ab 棒与导轨接触的过程中产生的热量为 21 mgL 例 4 为了测量列车运行的速度和加速度大小 可采用如图 11 的装置 它是由一块安 装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成 记录测 量仪未画出 当列车经过线圈上方时 线圈中产生的电流被记录下来 就能求出列车在各 用心 爱心 专心 位置的速度和加速度 如图 12 所示 假设磁体端部磁感应强度 B 0 004T 且全部集中在端面范围内 与端 面相垂直 磁体的宽度与线圈宽度相同 且都很小 线圈匝数 n 5 长 l 0 2m 电阻 R 0 4 包括引出线的电阻 测试记录下来的电流 位移图 如图 13 所示 1 试计算在离 O 原点 30m 130m 处列车的速度 v1和 v2的大小 2 假设列车作的是匀加速直线运动 求列车加速度的大小 精析 精析 1 列车车头底部的强磁铁通过线圈时 在线圈中产生感应电动势和感应电流 根据公式可得 I nBlv R 从图中可读出距 O 点 30m 130m 处的电流分别为 I1 0 12A I2 0 15A 代入数据可 算出 v I R nBl m sm s 1 1 01204 5000402 12 v I B nBl m sm s 2 2 01504 5000402 15 根据匀变速运动公式 从图中读出2a vv s sm 2 2 1 2 2 100 am sm s 1512 2100 0405 22 22 用心 爱心 专心 例 5 如图 14 所示 曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机 图甲为 其结构示意图 图中 N S 是一对固定的磁极 abcd 为固定在转轴上的矩形线框 转轴过 bc 边中点 与 ab 边平行 它的一端有一半径 r0 1 0cm 的摩擦小轮 小轮与自行车车轮的 边缘相接触 如图乙所示 当车轮转动时 因摩擦而带动小轮转动 从而使线框在磁极间 转动 设线框由 N 800 匝导线圈组成 每匝线圈的面积 S 20cm2 磁极间的磁场可视作 匀强磁场 磁感强度 B 0 010T 自行车车轮的半径 R1 35cm 小齿轮的半径 R2 4 0cm 大齿轮的半径 R3 10 0cm 见图乙 现从静止开始使大齿轮加速转动 问大 齿轮角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值 U 3 2V 假定摩擦小轮与自行车轮 之间无相对滑动 精析 精析 当自行车车轮转动时 通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动 线框 中产生一正弦交流电动势 其最大值 m BSN 0 式中 0为线框转动的角速度 即摩擦小轮转动的角速度 发电机两端电压的有效值 U m 2 2 设自行车车轮转动的角速度为 1 由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动 有 Rr 1100 小齿轮转动的角速度与自行车转动的角速度相同 也为 1 设大齿轮转动的角速度 为 有 RR 321 由以上各式解得 2 2 0 31 U BSN R r R R 代入数据得 32 rads 模拟试题模拟试题 1 四根同样的金属细杆 a b c d 放在绝缘的水平桌面上 其中 a 和 b 固定 c 和 d 放 在 a b 上且保持静止 它们之间接触良好 O 点为回路中心 如图 15 所示 当条形磁铁 的一端从 O 点正上方迅速插向 O 点时 感应电流磁场忽略不计 c d 杆将 A 分别远离 O 点 B 保持静止不动 C 分别向 O 点靠近 D 不知磁铁极性 无法判断 用心 爱心 专心 a O b c d 图 15 2 如果在图 16 甲所示的线圈 G 的 P Q 两端 加上如图乙所示的随时间变化的电压 u 则悬挂在 G 右侧的线圈 C 中将产生感应电流 并受到安培力的作用 在 0 t2这段时间内 线圈 C 中 A 感应电流的方向不变 所受安培力的方向也不变 B 感应电流的方向改变 所受安培力的方向也改变 C 感应电流的方向不变 所受安培力的方向改变 D 感应电流的方向改变 所受安培力的方向不变 3 一正方形闭合导线框 abcd 边长为 0 1m 各边电阻均为 1 bc 边位于 x 轴上 在 x 轴原点 O 右方有宽 0 2m 磁感应强度为 1T 的垂直纸面方向向里的匀强磁场 如图 17 所 示 在线框以恒定速度 4m s 沿 x 轴正方向穿越磁场的过程中 图 18 所示中哪一图线可正 确表示线框从进入到穿出过程中 ab 边两端电势差 Uab随位置变化的情况 用心 爱心 专心 图 18 4 如图 19 所示 两平行金属导轨 MN 和 PQ 置于倾角为 30 的斜面上 匀强磁场的方 向垂直于斜面向上 NQ 间接有定值电阻 R 现将放在轨道上的细金属硬杆 AB 由静止释放 回路中的最大发热功率为 P 要使 P 增大为原来的 2 倍 不计摩擦及 R 以外的电阻 以下 做法正确的是 A 将 AB 杆的质量增大到原来的 2 倍 B 将定值电阻 R 增大到原来的2倍 C 将磁感应强度 B 减小到原来的一半 D 将斜面的倾角增大到 45 5 如图 20 所示 一台理想变压器的原副线圈的匝数比为 n1 n2 1 2 原线圈接在最 大电压为220 2伏的正弦交流电上 Q 为保险丝 其允许通过的电流不超过 2 安培 R 为 负载电阻 那么变压器正常工作时 R 的阻值为 A 不高于440 2欧B 不低于440 2欧 C 不高于 440 欧D 不低于 440 欧 6 一长直导线通以如图 21 甲所示的交变电流 在导线下方有一断开的线圈如图乙所示 规定电流从左向右为正 则相对于 b 点来说 a 点电势最高的时刻是在 A t1时刻B t2时刻C t3时刻D t4时刻 7 如图 22 所示 某理想变压器的原 副线圈的匝数均可调节 原线圈两端电压为一最 用心 爱心 专心 大值不变的正弦交流电 在其他条件不变的情况下 为了使变压器输入功率增大 可使 A 原线圈匝数 n1增加B 副线圈匝数 n2增加 C 负载电阻 R 的阻值增大D 负载电阻 R 的阻值减小 8 如图 23 所示 EF 为一根通过恒定电流 I 的长直导线 当绝缘的闭合导线框以速率 v 匀速地从 I 位置移到 II 位置的过程中 线框中的电流 E a d v I II b c v 图 23 A 始终是顺时针方向流动B 始终是逆时针方向流动 C 先逆时针后顺时针方向流动D 先顺时针后逆时针方向流动 9 如图 24 所示 O 是圆心 半径OKONOLOM KN 和LM 是同心圆弧 在 O 处垂直纸面放置一载电流长直导线 电流方向垂直于纸面向外 用一根导线围成如图 KLMNK 所示的回路 当在回路中沿图示的方向通以电流时 电源未在图中画出 此时回 路 A 将向左移动 B 将向右移动 C 将在纸面内绕通过 O 点并垂直于纸面的轴转动 D KL 边垂直于纸面向里运动 MN 边垂直纸面向外运动 10 一个面积为 S 的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动 磁场方向与 转轴垂直 线圈中感应电动势 e 与时间 t 的关系如图 25 所示 感应电动势最大值和周期可 由图中读出 则磁感应强度 B 在t T 12 时刻 线圈平面与磁感应强度的夹 角等于 用心 爱心 专心 图 25 11 如图 26 所示 一根均匀导线围成的正方形线圈 abcd 边长为 l 总电阻为 R 置于 磁感应强度为 B 的匀强磁场中 现使线圈以 ab 为轴 以角速度 做匀速转动 则从图示 位置转过 90 的瞬间 a b 两点的电势差为 12 如图 27 所示 圆形金属环垂直于匀强磁场放置 环半径为 r 电阻为 R 当从图示 位置转过 180 的过程中 通过环中的电量是 磁场的磁感应强度为 B 13 如图 28 所示 足够长的 U 形导体框架的宽度 L 0 5m 电阻忽略不计 其所在平面 与水平面成 37 磁感应强度 B 0 8T 的匀强磁场方向垂直于导体框平面 一根质量 为 m 0 2kg 有效电阻 R 2 的导体棒 MN 垂上跨放在 U 形框架上 该导体棒与框架间 的动摩擦因数 0 5 导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时 通过导体棒截 面的电量共为 Q 2C 求 1 导体棒做匀速运动时的速度 2 导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中 导体棒的有效电阻消耗的电功 sin cos 3706370810 2 gm s 14 图 29 为一直线加速器原理的示意图 在高真空长隧道中有几个长度逐渐加大的共轴 金属圆筒 各筒相同间隔地接在频率为 f 电压峰值为 U 的交变电源两极间 筒间间隙极 小 粒子从粒子源发出后经过第一次加速 以速度 v1进入第一个圆筒 此时第二个圆筒的 电势比第一个圆筒电势高 U 若粒子质量为 m 电量为 q 为使粒子不断得到加速 各筒 的长度应满足什么条件 用心 爱心 专心 试题答案试题答案 1 C 设条形磁铁插入 O 点时 N 极在下 则金属细杆围成的闭合回路的磁场方向向下 磁通 量在增加 根据楞次定律 感应电流的磁场与原磁场方向相反 由安培定则可知 俯视看 感应电流沿逆时针方向 根据左手定则可判断 c d 两杆分别受力向右和向左运动 如果假 设磁铁插入 O 点时 S 极在下 经过同理分析 也会得出 c d 两杆分别靠近 O 点的结论 2 C 通过线圈 G 中的电流以及穿过线圈 C 的磁通量随时间变化的图像跟图乙相同 也就是 说 沿某一方向穿过线圈 C 的磁通量先是逐渐减少到零 然后再反向增加 在这种情形下 线圈 C 中感应电流的方向相同 在 0 t1时间内 线圈 C 中的感应电流要阻碍磁通量的减 少 线圈 C 将靠近线圈 G 即它们之间的安培力表现为引力 在 t1 t2时间内 线圈 C 中 的感应电流要阻碍磁通量的增加 线圈 C 将远离线圈 G 即它们之间的安培力表现为斥力 3 B 部分进场时 ab 间电势差Uab 3 4 ab 间为路端电压 因为RR 外内 3 全部进 场时 ab cd 都产生 有压无流 U ab 部分出场时 dc 为电源 ab