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【题目】小明同学设计了一个电磁天平,如图所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡.线圈的水平边长L=0.2m,匝数N=1000匝,总电阻R=1Ω,现在让线圈的下边处于方向垂直线圈平面向里匀强磁场内,磁感应强度B0=0.1T,线圈上部处在垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁感应强度的变化率=2×10-3T/s,磁场区域宽度d=0.2m.重力加速度g=10m/s2.求:

(1)线圈中感应电流的大小;

(2)当挂盘中放质量为m的物体时,天平再次平衡,求此时m为多大?

【答案】(1)0.08A (2)0.16kg

【解析】

(1)根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,再由闭合电路欧姆定律求感应电流的大小.

(2)根据F=BIL求出线圈所受的安培力,再由平衡条件求物体的质量m.

(1)由电磁感应定律得

由欧姆定律得

解得

代入数据得I=0.08A

(2)线圈受到安培力

天平平衡

代入数据可得m=0.16kg

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径R=0.5m圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中,Ob水平。一质量为m=104kg、带电荷量为q=2.0×106C的粒子,从与圆弧圆心O等高且距O0.3ma点,以初速度=3m/s沿水平方向射出,粒子重力不计,粒子恰好能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点(图中未画出),取c点电势=0,则(

A. 该匀强电场的电场强度E=1000V/m

B. 粒子到达c点的速度大小为5m/s

C. 粒子在a点的电势为-40V

D. 粒子速率为3m/s时的电势能为4×104J

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【题目】倾斜角度为θ的斜面上有m1m2两个物体,与斜面间的动摩擦因数分别为μ1μ2.两物体间用一根原长为L0的与斜面平行的轻质弹簧连接,当整体沿斜面匀速下滑时弹簧长度为L,如图所示.则以下说法正确的是(

A. μ1>μ2, 可用张力足够的轻绳替代弹簧

B. μ1=μ2, 可用轻杆替代弹簧

C. μ1<μ2, 弹簧的形变量是(LL0)

D. m1=m2,则μ1=μ2=tanθ

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【题目】如图所示,abc是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星,下列说法正确的是

A. bc的线速度大小相等

B. bc向心加速度大于a的向心加速度

C. bc运动周期大于a的运动周期

D. bc的角速度大于a的角速度

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【题目】如图所示,电容器由平行金属板M、N和电介质D构成。电容器通过开关S及电阻及与电源E相连接。则

A. M上移电容器的电容变大

B. D从电容器抽出,电容变小

C. 断开开关S,M上移,MN间电压将增大

D. 闭合开关S,M上移,流过电阻及的电流方向从BA

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【题目】如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l.水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.已知R=0.2ml=1.0mv0=2m/s,物块A质量为m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数为μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,取g=10m/s2.求:

1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小.

2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度.

3)调节PQ段的长度lA仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当l满足什么条件时,A物块能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道.

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【题目】如图甲所示,足够长的两金属导轨MNPQ水平平行固定,两导轨电阻不计,且处在竖直向上的磁场中,完全相同的导体棒ab垂直放置在导轨上,并与导轨接触良好,两导体棒的电阻均为R=1Ω,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,当t=1s时导体棒刚好要滑动。已知L=2m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:

(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及1s内整个回路中产生的焦耳热;

(2)若保持磁场的磁感应强度B=1T不变,用如图丙所示的水平向左的力F拉导体棒a,刚开始一段时间内a做匀加速直线运动,则一根导体棒的质量为多少?从施加力F开始经过多长b导体棒开始滑动?

(3)(2)问条件下在拉力作用时间为4s时,求a,b两棒组成的系统的总动量?

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【题目】利用如图所示的电路测量一个满偏电流为300μA,内阻rg约为几十到几百欧姆的电流表的内阻值,有如下的主要实验器材可供选择:

A.滑动变阻器(最大阻值10kΩ

B.滑动变阻器(最大阻值30kΩ

C.电源(电动势8V,内阻不计)

D.电源(电动势3V,内阻不计)

(1)为了使测量尽量精确,在上述可供选择的器材中,滑动变阻器R应选用_____,电源E应选用_____。(选填器材前面的字母序号)

(2)实验时要进行的主要步骤有:

A.断开S2,调节R使其接入电路的阻值_______(填最大最小),闭合S1

B.调节R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度

C.闭合S2

D.调节电阻箱R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的三分之一

E.记下此时R的阻值为100.3Ω,则待测电流表的内阻rg的测量值为_____Ω.

(3)请提出一条提高本实验精确度的方法_____________________.

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【题目】两个相邻的区域内存在如图所示的磁场,磁感应强度大小都为B,方向相反且垂直纸面.一宽为lN匝长方形闭合导线回路abcd,在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到图示位置时

A. 穿过回路磁通量为零

B. 回路中感应电动势大小为NBlv0

C. 回路中感应电流的方向为a→b→c→d方向

D. 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同

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