【题目】如图所示,用拉力把单匝矩形线框匀速拉出匀强磁场区,如果先后两次拉出的速度之比为1:2,则在先后两种情况下( )
A. 拉力之比为1:2
B. 通过线框的电量之比为1:1
C. 线框中的感应电流之比为1:4
D. 线框中产生的热量之比为1:2
【答案】ABD
【解析】设线圈左右两边边长为l,上下两边边长为l′,整个线圈的电阻为R,磁场的磁感应强度为B
拉出线圈时产生的感应电动势为:E=Blv,感应电流为: ,所以线框中的感应电流之比为1:2,故C错误;线圈所受的安培力为: ,可知,F∝v,则得:F1:F2=1:2,即拉力之比也为1:2,故A正确;拉力做功为: ,可知Q∝v,则得:Q1:Q2=1:2,故D正确;由法拉第电磁感应定律得,感应电动势,由欧姆定律得: ,则通过导线的电荷量为: ,则q与线框移动速度无关,磁通量的变化量△Φ相同,所以通过导线横截面的电荷量q1:q2=1:1,故B正确。
点晴:在拉力作用下,矩形线圈以不同速度被匀速拉出,拉力做功等于克服安培力做功,等于产生的焦耳热.根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式结合进行求解。
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【题目】某同学做“测定一节干电池的电动势和内阻”的实验,可供选择的实验器材如下:
A.一节干电池,电动势约为1.5V,内电阻约为1Ω;
B.电压表:量程0~3V,内阻约为3kΩ;
C.电流表:量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω;
D.滑动变阻器R1:阻值为0~10Ω;
E.滑动变阻器R2:阻值为0~50Ω;
F.电键、导线若干。
(1)现有两个电路(甲、乙)可供选择,选择________(填“甲”或者“乙”)电路测量较好。为了调节方便,滑动变阻器应该选择_______(填“R1”或者“R2”)。
(2)根据你选择的电路图连接实物图____________。
(3)在进行了正确的操作后,某同学得到了七组实验数据,并描在U-I图象中。由图丁可得,该干电池电动势E=______V,内阻r=______Ω。
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【题目】实验小组在用打点计时器测定匀变速直线运动加速度的实验中,得到一条纸带如图所示,A、B、C、D、E、F、G为计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,利用刻度尺已经测量得到x1=1.20 cm,x2=1.60 cm,x3=1.98 cm,x4=2.38 cm,x5=2.79 cm,x6=3.18 cm.
(1)根据给出的实验数据,判断该实验小组使用的刻度尺的最小刻度是什么?
(2)计算运动物体在B、C、D、E、F各点的瞬时速度.
(3)试作出v-t图象,并由图象求物体的加速度.
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【题目】质量分别为2m和m的A,B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止,其图像如图所示,则下列说法正确的是
A. 全过程中A、B位移大小相等
B. A,B所受摩擦力大小相等
C. F1和F2大小相等
D. F1和F2对A和B做功之比为1:1
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【题目】用图示装置可以检测霍尔效应。利用电磁铁产生磁场,电流表检测输入霍尔元件的电流,电压表检测元件输出的电压。已知图中的霍尔元件是半导体,与金属导体不同,它内部形成电流的“载流子”是空穴,空穴可视为能自由移动的带正电的粒子。图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后,电流表A和电流表B、C都有明显示数,下列说法中正确的是
A. 电表B为电压表,电表C为电流表
B. 接线端4的电势低于接线端2的电势
C. 若调整电路,使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反,但大小不变,则电压表的示数将保持不变
D. 若增大R1、增大R2,则电压表示数增大
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【题目】如图所示,质量为m=6kg的绝热气缸(厚度不计),横截面积为S=10cm2,倒扣在水平桌面上(与桌面有缝隙),气缸内有一绝热的“T”型活塞固定在桌面上,活塞与气缸封闭一定质量的理想气体,活塞在气缸内可无摩擦滑动且不漏气.开始时,封闭气体的温度为t0=270C,压强P=0.5×105Pa,g取10m/s2,大气压强为P0=1.0×105Pa.求:
①此时桌面对气缸的作用力大小;
②通过电热丝给封闭气体缓慢加热到t2,使气缸刚好对水平桌面无压力,求t2的值.
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【题目】为了研究某种小灯泡L(5V,2.5W)的伏安特性曲线,除了直流电源(电动势约为6V,内阻不计)、导线和开关外,还有如下实验器材:
A.直流电流表(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)
B.直流电流表(量程0~600mA,内阻约为5Ω)
C.直流电压表(量程0~15V,内阻约为15kΩ)
D.直流电压表(量程0~6V,内阻约为10kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,允许通过的最大电流为2A)
F.滑动变阻器(最大阻值为1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A).
要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。
(1)实验中电流表应选用_____,电压表应选用_____,滑动变阻器应选用_______;(均用序号字母表示)
(2)根据所选器材,请在答题卡上方框中画出实验电路图____________;
(3)测得该种小灯泡的U-I图象如图(a)所示,现将两个相同的这种小灯泡L1、L2与一个阻值为4Ω的定值电阻R连成如图(b)所示的电路,电源的内阻r=2Ω,开关S闭合后,小灯泡L1与定值电阻R的电功率恰好均为P,则P=______W,电源的电动势E=_____V.
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【题目】电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两水平平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的办法是( )
A. 只将轨道长度L变为原来的2倍
B. 只将电流I增加至原来的2倍
C. 只将弹体质量减至原来的一半
D. 将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其他量不变
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【题目】如图所示,半径为L1=2 m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B1=T。长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一端处于圆环中心,另一端恰好搭接在金属环上,绕着a端沿逆时针方向匀速转动,角速度为ω=rad/s。通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中(连接a端的导线与圆环不接触,图中的定值电阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的总阻值为4R),图中的平行板长度为L2=2 m,宽度为d=2 m.图示位置为计时起点,在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0=0.5 m/s向右运动,并恰好能从平行板的右边缘飞出,之后进入到有界匀强磁场中,其磁感应强度大小为B2,左边界为图中的虚线位置,右侧及上下范围均足够大。(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻,忽略电容器的充放电时间,忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响,不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求:
(1)在0~4 s内,平行板间的电势差UMN;
(2)带电粒子飞出电场时的速度;
(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场,则磁感应强度B2应满足的条件。
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