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    【题目】电荷量为q的正电荷，均匀分布在由绝缘材料制成的质量为m 半径为R的均匀细圆环上，现设法加外力使圆环从静止开始，绕通过环心垂直于环面的轴线匀加速转动．试求从开始转动到环的角速度达到某一值ω0的整个过程中外力所做的功．已知转动带电圆环的等效电流为I时，等效电流产生的磁场对整个以圆环为周界的圆面的磁通量Ф＝kI, k为一已知常量．不计电荷作加速运动所产生的辐射效应．

    【答案】

    【解析】

    当环的角速度到达ω0时，环的动能

    (l)

    若在时刻t，环转动的角速度为ω，则环上电荷所形成的等效电流

    (2)

    感应电动势

    (3)

    由（2）、（3）式得

    (4)

    环加速转动时，要克服感应电动势做功，功率为

    P1=εI(5)

    因为是匀加速转动，所以ω和I都随时间t线性增加．若角速度从零开始增加到ω0经历的时间为t0，则有

    (6)

    若与ω0对应的等效电流为I0，则在整个过程中克服感到电动势做的总功

    (7)

    由以上有关各式得

    (8)

    外力所做的总功

    (9)

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】用电磁打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中

    (1)除打点计时器（含纸带，复写纸）、小车、平板、导线及开关外，在下面的仪器和器 材中，必需使用的有__________。

    A.电压合适的50Hz的交流电源 B.电压可以调的直流电源

    C.刻度尺 D.秒表 E.天平 F.钩码

    (2)下列实验操作中正确的是_______

    A.打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端

    B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端

    C.应先接通电源，待打点稳定后再释放小车

    D.牵引小车的钩码个数越多越好

    (3)某小组利用打点计时器对物块沿长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下 滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出 的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器 最先打出的是______点。在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）； 物块下滑的加速度大小为______m/s2（保留2位有效数字）。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】某同学在用电磁打点计时器做探究匀变速直线运动规律的实验时：

    （1）使用电磁打点计时器时，下列做法正确的是______

    A．应使用220V的交流电

    B．使用时应当先放开小车，让其运动起来，再接通电源

    C．也可以用干电池作为打点计时器的电源

    D．每打完一条纸带要及时切断打点计时器的电源

    （2）打点计时器打点的时间间隔为0.02s，按打点时间先后顺序，每五个点取一个计数点，依次得到A、B、C、D、E五个计数点．用刻度尺量的得AB=7.60cm，BC=6.00cm，CD=4.40cm，DE=2.80cm．由此可知，图中相邻两个点之间的时间间隔是_______s,打点计时器打B点时，小车的速度为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2，加速度方向与小车运动方向________（填“相同”或“相反”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带，（实验中打点计时器所 接低压交流电源的频率为 50Hz）相邻两计数点间有 4个计时点未画出，依照打点的先 后顺序依次编号为 1、2、3、4、5、6、7 都为记数点．测得：s1=1.40cm，s 2=1.91cm， s 3=2.38cm，s 4=2.92cm，s 5=3.41cm，s6=3.89cm．（计算结果均保留三位有效数字）

    （1）实验过程中应___________。

    A.先接通电源再释放纸带

    B.先释放纸带再接通电源

    （2）相邻两计数点间的时间间隔为 T=________s；

    （3）利用逐差法求物体的加速度大小 a=_______m/s2；

    （4）打点计时器打记数点 6 时，物体的速度大小为 v6=_______m/s．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】甲、乙两物体一开始沿同一条直线相向运动，在t=0时刻甲、乙相距x0=3m，它们的速度图象如图所示。下列说法正确的是

    A.t=2s时刻甲、乙速度相等，且恰好相遇

    B.t=1s时刻甲、乙速度不等，但恰好相遇

    C.t=1s时刻，乙的速度方向发生改变，t=2s时刻追上甲

    D.在t=0到t=4s时间内，甲乙仅相遇过一次

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】已知O、a、b、c为同一直线上的四点，ab间的距离为3m，bc间的距离为4m，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速直线运动，依次经过a、b、c三点，已知物体通过ab段与bc段所用的时间相等. 则O与a间的距离为

    A. 1mB. 2mC. D.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图，一半径为R的固定的光滑绝缘圆环，位于竖直平面内，环上有两个相同的带电小球a和b（可视为质点），只能在环上移动，静止时两小球之间的距离为R，现用外力缓慢推左球a使其达到圆弧最低点c，然后撤出外力，下列说法正确的是（ ）

    A. 在左球a到达c点的过程中，圆环对b求的支持力变大

    B. 在左球a到达c点的过程中，外力做正功，电势能增加

    C. 在左球a到达c点的过程中，a，b两球的重力势能之和不变

    D. 撤除外力后，a，b两球在轨道上运动过程中系统的能量守恒

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被匀加速运动的小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、D、B、F、B共7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s.

    （1）电磁打点计时器是一种使用________(填电源种类)电源的计时仪器,它的工作电压是4～6V,电源频率是50Hz,它每隔0.02s打一次点。使用计时器打点时,应先________,待打点计时器稳定后,再__________.

    （2）小车运动的加速度为___________

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，

    试求：

    （1）通过导体棒的电流；

    （2）导体棒受到的安培力大小；

    （3）导体棒受到的摩擦力的大小。

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