【题目】如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈为n=100匝的正方形形线圈，边长为 L=10cm ，绕OO′轴在磁感强度为B=0.5T的磁场中以角速度ω=2
rad/s转动（不计一切摩擦），线圈电阻为r=1
，外电路负载电阻为R =4。试求：
（1）转动过程中感应电动势的瞬时表达式；
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600角时感应电动势；
（3）由图示位置转过600角的过程中产生的平均感应电动势；
（4）由图示位置转过600角的过程中电路中交流电压表的示数；
（5）由图示位置转过600角的过程中电阻R中流过的电量
【答案】17（1）3.14cos2πt(2)1.57v (3)2.6V (4)1.78V (5)0.0866C
【解析】试题分析：先根据Em=NBωS求出最大值，先写出电动势的瞬时表达式；带入瞬时值表达式即可求得瞬时值；利用法拉第电磁感应定律，求出平均感应电动势；电压表测量的是电阻R的电压，根据闭合电路欧姆定律即可求解．求解电量要用法拉第电磁感应定律，由平均值推导电量的表达式即可求解。
（1）该交流电的最大值Em=NBSω=100×0.5×0.1×0.1×2π=3.14V，开始位置与磁感线平行，故瞬时表达式e=Emcosωt=3.14cos2πt。
（2）从图示位置转过60°时，即ωt=60°，故瞬时电动势E=3.14cos60°=1.57V；
（3）根据法拉第电磁感应定律可得：转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小：
V。
（4）转动过程中，交流电压表的示数为有效值，电流的最大值：
电流的最大值：
，解得：
.
（5）转过60度时的电量：
.
发散思维新课堂系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】平直公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动，恰好此时看见另一汽车乙从旁边匀速向西行驶，此时公路上两边站立的人观察的结果是( )
A. 甲车向东运动，乙车向西运动
B. 乙车向西运动，甲车不动
C. 甲车向西运动，乙车不动
D. 两车均向西运动，乙车速度大于甲车速度
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】坡道顶端距水平滑道ab高度为h=0．8m，质量为m1=3kg的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入ab时无机械能损失，放在地面上的小车上表面与ab在同一水平面上，右端紧靠水平滑道的b端，左端紧靠锁定在地面上的档板P。轻弹簧的一端固定在档板P上，另一端与质量为m2=1kg物块B相接（不拴接），开始时弹簧处于原长，B恰好位于小车的右端，如图所示。A与B碰撞时间极短，碰后结合成整体D压缩弹簧，已知D与小车之间的动摩擦因数为μ=0．2，其余各处的摩擦不计，A、B可视为质点，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）A在与B碰撞前瞬间速度v的大小？
（2）求弹簧达到最大压缩量d=1m时的弹性势能EP？（设弹簧处于原长时弹性势能为零）
（3）在小物块A从坡道顶端由静止滑下前，撤去弹簧和档板P，设小车长L=2m，质量M=6kg，且μ值满足0．1≤μ≤0．3，试求D相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量（计算结果可含有μ）。
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【题目】如右图所示，两个相邻的匀强磁场，宽度均为L，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小分别为B、2B.边长为L的正方形线框从位置甲匀速穿过两个磁场到位置乙，规定感应电流逆时针方向为正，则感应电流i随时间t变化的图象是( )
A. 
B. 
C. 
D. 
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【题目】如图所示，虚线MN下方空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度
，竖直面内固定一半径
的绝缘且粗糙的半圆形轨道BC，该轨道的最高点B恰位于虚线MN上，最低点C的切线方向与水平方向夹角为
。某一质量
的带电物块以
的速度水平向右飞行，在A点突然爆炸，分成质量相等的两块，其中一块以
的速度向相反方向飞出，另一块（可视为质点）在空中运动一段时间后，恰好从B点沿切线方向进入半圆形轨道，沿轨道内侧运动至末端点C时速度大小为
，且刚好能沿切线方向做直线运动。已知
，
，重力加速度
，试求：
（1）物块在B点时的速度大小。
（2）沿轨道运动的物块带何种电荷？电荷量是多少？
（3）物块在半圆形轨道中克服摩擦力所做的功。
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【题目】一圆柱形气缸，质量M为10 kg，总长度L为40 cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5 kg，截面积S为50 cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1105 Pa，温度t0为7C时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，
如图所示，气缸内气体柱的高L1为35 cm，g取10 m/s2．求：
（i）此时气缸内气体的压强；
（ii）当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。
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【题目】随着越来越高的摩天大楼在世界各地的落成，而今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经不适应现代生活的需求。这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这些钢索会由于承受不了自身的重力，还没有挂电梯就会被拉断。为此，科学技术人员开发一种利用磁力的电梯，用磁动力来解决这个问题。如图10所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1=B2=1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上作匀速运动。电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内（电梯轿厢在图中未画出），并且与之绝缘。已知电梯载人时的总质量为4.75×103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长
，两磁场的宽度均与金属框的边长
相同，金属框整个回路的电阻
，g取10m/s2。假如设计要求电梯以
的速度匀速上升，求：
（1）金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向；
（2）磁场向上运动速度
的大小；
（3）该磁动力电梯以速度
向上匀速运动时，提升轿厢的效率。
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【题目】请阅读下列材料，回答下列小题
影片《萨利机长》是根据2009年全美航空1549号航班迫降事件中航班机长萨利的真实英雄事迹改编．
故事原型：2009年1月15日，全美航空公司一架空中客机正从纽约飞往北卡罗纳州，但飞机爬升过程中，遭到了鸟群撞击，导致两个引擎同时熄火.失去动力的飞机正在急速下降，而机场周围则是车来人往的商业闹市区.于是萨利机长驾驶飞机迫降在哈得孙河上，在萨利机长和机组人员、救援队的努力下，全机乘客及机组人员，包括一名9个月的婴儿和一个幼儿在内的155名机上人员全部幸存，纽约州州长帕特森称之为“哈得孙河奇迹”．
【1】飞机在竖直方向加速上升或加速下降时，它们所处的状态分别是
A. 超重 超重
B. 失重 超重
C. 超重 失重
D. 失重 失重
【2】下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是
A. 小鸟对飞机的作用力比飞机对小鸟的作用力大
B. 飞机对小鸟的作用力比小鸟对飞机的作用力大
C. 小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大
D. 小鸟对飞机的作用力 与飞机对小鸟的作用力一对平衡力
【3】如果飞机要迫降在机场跑道上，在迫降前应该把机载的燃油放空,消防车在跑道上喷出了一条泡沫带，下列说法中正确的是
A. 放空燃油除了防止起火爆炸，同时也增加飞机的惯性
B. 放空燃油除了防止起火爆炸，同时也减小飞机的惯性
C. 放空燃油除了防止起火爆炸，同时不改变飞机的惯性
D. 泡沫带能增加飞机所受的阻力,让飞机尽快停下来
【4】如果飞机要迫降在机场跑道上，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的粗糙斜面，乘客可从斜面滑行到地上．乘客沿粗糙的斜面下滑过程中
A. 乘客重力势能的减少量等于动能的增加量
B. 乘客的机械能守恒
C. 乘客的机械能增加
D. 乘客的机械能减少
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【题目】如图所示，E为内阻不计的电源，MN为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝，C为电容器。当滑动触头P以恒定速率从左向右匀速滑动时，关于电流计A的读数情况及通过A的电流方向，下列说法正确的是
A．读数逐渐变小，通过A的电流方向向左
B．读数逐渐变大，通过A的电流方向向右
C．读数稳定，通过A的电流方向向右
D．读数稳定，通过A的电流方向向左
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