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【題目】如圖甲所示，半徑為R的導體環內，有一個半徑為r的虛線圓，虛線圓內有垂直紙面向里的磁場，磁感應強度大小隨時間變化規律為B1=kt（k>0且為常量）。

（1）求導體環中感應電動勢E的大小；

（2）將導體環換成內壁光滑的絕緣細管（管子內徑忽略），管內放置一質量為m、電荷量為+q的小球，小球重力不計，如圖乙所示。已知絕緣細管內各點渦旋電場的電場強度大小為，方向與該點切線方向相同。小球在電場力作用下沿細管加速運動。要使t時刻管壁對小球的作用力為零，可在細管處加一垂直于紙面的磁場，求所加磁場的方向及磁感應強度的大小B2。

【答案】（1）得（2）洛倫茲力方向指向圓心。由左手定則，磁場方向垂直紙面向里。

【解析】

（1）根據法拉第電磁感應定律，有

得

（2）洛倫茲力方向指向圓心。由左手定則，磁場方向垂直紙面向里。

電場力：F=ERq

F=ma

t時刻速度v=at

洛倫茲力大小F洛=qvB2

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練習冊系列答案

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(1)若h=2.5R，求質量為m的小球通過M點時的速度大小和通過N點時對軌道的壓力；

(2)若改變h的大小，小球通過最高點N時的動能EK也隨之發生變化，試通過計算在方格紙上作出Ek隨h的變化關系圖象(作在答題卡上)

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（4）若誤將甲、乙兩表筆分別接在了圖中的a、c兩點，則Rx的測量結果偏_____（選填“大”或“小”）。

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