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如圖2-23所示，用相同的絕緣導線圍成兩個圓環P、Q，每個圓環的半徑均為r，電阻均為R，兩環均過對方的圓心，交疊于A、C兩點，交點彼此絕緣.在兩環交疊區域內，有垂直于圓環平面向上的勻強磁場，交疊區域的圓環導線恰好在磁場邊緣，當磁場的磁感應強度從零按規律B=kt均勻增加時，求：(1)通過兩環的感應電流的大小和方向；(2)當磁感應強度增加到B0時，圓環P受到的磁場力的大小和方向.

圖2-21

解：(1)磁場區域(即兩圓交疊區域)面積為S=2(πr2×× r2(扇形的面積減去三角形的面積)；

每個圓環中產生的感應電動勢的大小為E==kS；感應電流I==；根據楞次定律可判斷方向為：兩環都是順時針方向.

(2)圓環P所受的安培力的大小等效于長度等于弦AC的直導線所受的安培力F=B0ILAC，將電流代入得到：F=，方向向左.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：022

（2004·江蘇）湯姆生用來測定電子的比荷（電子的電荷量與質量之比）的實驗裝置如圖所示．真空管內的陰極K發出的電子（不計初速、重力和電子間的相互作用）經加速電壓加速后，穿過A′中心的小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P′間的區域．當極板間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上偏轉電壓U后，亮點偏離到O′點，O′與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計．此時，在P和P′間的區域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場．調節磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到O點．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖15-23所示）

圖

（1）求打在熒光屏O點的電子速度的大小．

 

（2）推導出電子的比荷的表達式．

 

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圖

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圖

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（2）推導出電子的比荷的表達式．

 

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