题目内容
3．如图甲，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B连接宽度为L=15cm的水平光滑平行导轨，导轨上垂直放有一根导体棒，A、B两点间连接一理想电压表．线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示的规律变化．若线圈的内阻为r=5Ω，导体棒的阻值为R=20Ω，导轨电阻可以不计．
（1）电压表的示数是多少？
（2）若在导轨所在平面内存在方向垂直纸面向外、大小B=1T的匀强磁场，要使导体棒静止，棒上要加平行于导轨的拉力F应为多大，方向向哪里？
分析 （1）由乙图的斜率求出磁通量的变化率．根据法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势，得到电压表的读数．
（2）根据楞次定律来确定感应电流的方向，再左手定则判断安培力的方向，由平衡条件，即可求解拉力的大小与方向．
解答 解：（1）根据乙图知：$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{0.15-0.1}{0.1}$Wb/s=0.5Wb/s
线圈中的感应电动势为：E=N$\frac{△∅}{△t}$=100×0.5V=50V
所以电压表的读数为：U=E=50V
（2）由闭合电路欧姆定律：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{50}{20+5}$A=2A；
由安培力表达式F=BIL，则安培力的大小F=1×2×0.15=0.3N；
根据楞次定律可知，感应电流的方向，通过导体棒R的电流方向为由A到B；
存在方向垂直纸面向外，由左手定则知：安培力的方向水平向左，
若保持平衡，则拉力的大小为0.3N，方向水平向右，
答：（1）电压表的读数为50V；
（2）棒上要加平行于导轨的拉力F应为0.3N，方向水平向右．
点评 此题根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，由楞次定律判断感应电流的方向，同时掌握左手定则的内容，注意与右手定则的区别，是常见的陈题．
练习册系列答案
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如图是某同学利用教材提供的方案进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时，正要打开夹子时的情况．另一同学指出了实验时的几个错误，其还少了一个，请补充完整：
18．
我国有关领域科学家认为，月球探测二期工程根据完成有关月球探测的科学目标，将携带20种左右有效载荷，月球车配置的有效载荷为：立体成像系统、测月雷达、粒子激发X射线谱仪、红外光谱仪、质谱仪等．图示是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．下板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的有（ ）
我国有关领域科学家认为，月球探测二期工程根据完成有关月球探测的科学目标，将携带20种左右有效载荷，月球车配置的有效载荷为：立体成像系统、测月雷达、粒子激发X射线谱仪、红外光谱仪、质谱仪等．图示是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．下板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的有（ ）| A． | 质谱仪是分析同位素的重要工具 | |
| B． | 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 | |
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12．
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如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向左移动，则（ ）| A． | 电容器上的电荷量将减少 | B． | 电容器的电容将减小 | ||
| C． | 电容器中的电场强度将增大 | D． | 液滴将向上运动 |
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