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【题目】如图(a)所示,面积为0.01m2、电阻为0.1Ω的单匝正方形导线框放在匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直.磁感应强度B随时间t的变化图线如图(b)所示.时刻,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,在1s末线框中感应电流的大小为______A.若规定水平向左为正方向,请在图(c)中定性画出前4sab边所受的安培力F随时间t的变化图线________.

【答案】0.2

【解析】

[1]由图(b)可知,在0~4s不变,因此产生的感应电动势大小不变,根据法拉第电磁感应定律得

[2]线框中产生感应电流,ab边受到安培力的作用,但由于磁感应强度是变化的,所以ab边受到的安培力是变化的。若规定水平向左为正方向,根据,安培力与B成正比,0~1s内安培力正向减小,1~2s内安培力反向增大,2~3s内安培力正向减小,3~4s内安培力反向增大,如图

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】太空粒子探测器是由加速、偏转和收集三部分组成.其原理可简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为M,外圆弧面AB与内圆弧面CD的电势差为U.图中偏转磁场分布在以P为圆心,半径为3R的圆周内,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;内有半径为R的圆盘(圆心在P处)作为收集粒子的装置,粒子碰到圆盘边缘即被吸收.假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,从M点以某一速率向右侧各个方向射入偏转磁场,不计粒子间的相互作用和其他星球对粒子引力的影响。

1)粒子到达M点的速率?

2)若电势差U=,则粒子从M点到达圆盘的最短时间是多少?

3)接第(2)问,试求到达圆盘的粒子数与到达M点的粒子总数比值η。(结果用反三角函数表示,例:sinθ=k,则θ=arcsinkθ为弧度)

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【题目】要测量一个待测电阻Rx190Ω210Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:

电源E:电动势3.0V,内阻不计

电流表A1:量程010mA,内阻r150Ω

电流表A2:量程0500μA,内阻r21000Ω

电压表V1:量程01V,内阻RV1约为1kΩ

电压表V2:量程010V,内阻RV2约为10kΩ

滑动变阻器R:最大阻值20Ω,额定电流2A

定值电阻R1500Ω

定值电阻R22000Ω

定值电阻R35000Ω

电键S及导线若干

求实验中尽可能准确测量Rx的阻值,请回答下面问题:

1)为了测定待测电阻上的电压,可以将电表___(选填“A1”、“A2”或“V1”、“V2“)串联定值电阻__(选填“R1”、“R2”或“R3”),将其改装成一个量程为3.0V的电压表。

2)利用所给器材,在虚线框内画出测量待测电阻Rx阻值的实验原理图(所有的器材必须用题中所给的符号表示)。________

3)根据以上实验原理图进行实验,若测量电路中一只电流表的读数为6.2mA,另外一只电流表的读数为200.0μA.根据读数并结合题中所给数据求出待测电阻Rx_____Ω

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【题目】如图所示,在POQR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合,导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向,以下四个εt关系示意图中正确的是

A B

C D

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【题目】如图所示,有一边长为l的正方形导线框,质量为m,由高h处自由落下,其下边ab进入匀强磁场区域后,线框开始做减速运动,直到其上边cd刚穿出磁场时,速度减小为ab边刚进入磁场时速度的一半,此匀强磁场的宽度也是l,则下列结论正确的是(

A.线框穿过磁场区域时做匀减速直线运动

B.线框穿过磁场区域时加速度方向先向上后向下

C.线框进入磁场时的加速度大于穿出磁场时的加速度

D.线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为

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【题目】我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠。观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则(  )

A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量

B. 甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反

C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量

D. 甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功

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【题目】如图所示,粗糙斜面的倾角,斜面上直径的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场(图中只画出了磁场区域,未标明磁场方向),一个匝数为的刚性正方形线框abcd,边长为0.5m,通过松弛的柔软导线与一个额定功率的小灯泡L相连,圆形磁场的一条直径恰好过线框bc边,已知线框质量,总电阻,与斜面间的动摩擦因数,灯泡及柔软导线质量不计,从时刻起,磁场的磁感应强度按的规律变化,开始时线框静止在斜面上,T在线框运动前,灯泡始终正常发光,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,.

1)求线框静止时,回路中的电流I

2)求在线框保持不动的时间内,小灯泡产生的热量Q

3)若线框刚好开始运动时即保持磁场不再变化,求线框从开始运动到bc边离开磁场的过程中通过小灯泡的电荷量q.(柔软导线及小灯泡对线框运动的影响可忽略,且斜面足够长)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,光滑平行金属导轨间距为L,与水平面夹角为θ,两导轨上端用阻值为R的电阻相连,该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动,然后又返回到出发位置。在运动过程中,ab与导轨垂直且接触良好,不计ab和导轨的电阻及空气阻力。

(1)求ab开始运动时的加速度a

(2)分析并说明ab在整个运动过程中速度、加速度的变化情况;

(3)分析并比较ab上滑时间和下滑时间的长短。

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【题目】如图甲所示,比荷=k的带正电的粒子(可视为质点),以速度v0A点沿AB方向射入长方形磁场区域,长方形的长AB=L,宽AD=L。取粒子刚进入长方形区域的时刻为0时刻,垂直于长方形平面的磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),粒子仅在洛伦兹力的作用下运动。

1)若带电粒子在通过A点后的运动过程中不再越过AD边,要使其恰能沿DC方向通过C点,求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少?

2)要使带电粒子通过A点后的运动过程中不再越过AD边,求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0T0应满足什么关系?

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