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【題目】小明同學設計了一個“電磁天平”，如圖所示，等臂天平的左臂為掛盤，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡.線圈的水平邊長L=0.2m，匝數N=1000匝，總電阻R=1Ω，現在讓線圈的下邊處于方向垂直線圈平面向里勻強磁場內，磁感應強度B0=0.1T，線圈上部處在垂直紙面向外的勻強磁場，且磁感應強度B隨時間均勻變大，磁感應強度的變化率=2×10-3T/s，磁場區域寬度d=0.2m.重力加速度g=10m/s2.求：

(1)線圈中感應電流的大小；

(2)當掛盤中放質量為m的物體時，天平再次平衡，求此時m為多大?

【答案】(1)0.08A (2)0.16kg

【解析】

(1)根據法拉第電磁感應定律求出感應電動勢，再由閉合電路歐姆定律求感應電流的大小.

(2)根據F=BIL求出線圈所受的安培力，再由平衡條件求物體的質量m.

(1)由電磁感應定律得

由歐姆定律得

解得：

代入數據得I=0.08A

(2)線圈受到安培力

天平平衡

代入數據可得m=0.16kg

練習冊系列答案

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【題目】如圖所示，半徑R=0.5m的圓弧型接收屏位于電場強度方向豎直向下的勻強電場中，Ob水平。一質量為m＝10－4kg、帶電荷量為q＝2．0×10－6C的粒子，從與圓弧圓心O等高且距O點0．3m的a點，以初速度=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不計，粒子恰好能垂直圓弧曲面打到弧面上的c點（圖中未畫出），取c點電勢＝0，則（）

A. 該勻強電場的電場強度E＝1000V／m

B. 粒子到達c點的速度大小為5m／s

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B. 若μ1=μ2, 可用輕桿替代彈簧

C. 若μ1<μ2, 彈簧的形變量是(L－L0)

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（1）物塊A與彈簧剛接觸時的速度大小．

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（3）調節PQ段的長度l，A仍以v0從軌道右側沖上軌道，當l滿足什么條件時，A物塊能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運動而不會脫離軌道．

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