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1、填空题 如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势为E,则线框右侧边的两端MN间电压为______.在3t0时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图 ">
时间:2017-03-02 10:40:52
1、填空题 如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势为E,则线框右侧边的两端MN间电压为______.在3t0时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图b所示,线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为______.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/fgjayfsqzum.png\">
参考答案:t=0时线框中感应电动势为E,则线框右侧边的两端MN间电压为U=34E.
由题意,在3t0时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场,速度与线圈进入磁场时相同,所以线框完全离开磁场时的速度和t0时刻的速度相同,设为v.
在t0-3t0时间内线框做匀加速运动,加速度为a=Fm
由v0=v+a?2t0得v=v0-a?2t0=v0-2Ft0m
故答案为:34E.v0-2Ft0m
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,长方体金属块边长之比a:b:c=3:1:2,将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为(设金属块的电阻率不变)?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/jnykxstwaie.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.I
B.2I
C.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/micbbmzkkjo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
D.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/2tchcj3h5v0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:C
本题解析:由电阻定律得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/xxvyoacsuix.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,同理
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/hm5d0odh2kl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,则
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/cur2yh1ublg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,根据欧姆定律,电压相同时,电流与电阻成反比,则将C与D接入电压为U的电路中,电流为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/nhxy5cw30mr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。
故选C
点评:根据电阻定律公式600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060415/r24mgjwyvvj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">确定两次电阻值之比,然后根据欧姆定律确定电流间的关系。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,用相同的均匀导线制成的两个圆环a和b,已知b的半径是a的两倍,若在a内存在着随时间均匀变化的磁场,b在磁场外,M、N两点间的电势差为U;若该磁场存在于b内,a在磁场外,M、N两点间的电势差为多大?(M、N在连接两环的导线的中点,该连接导线的长度不计) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/r1apghlyxrr.gif\">
参考答案:解:磁场的变化引起磁通量的变化,从而使闭合电路产生感应电流
由题意,磁场随时间均匀变化,设磁场的变化率为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/le4eyqyt4ht.gif\">,a的半径为r,则b的半径为2r,线圈导线单位长度电阻为R0
线圈a的电阻为Ra=2πrR0,线圈b的电阻为Rb=4πrR0,因此有Rb=2Ra
磁场在线圈a中时,a相当于电源,根据法拉第电磁感应定律,电动势为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/egb2exhjeuo.gif\">
当磁场在线圈b中时,b相当于电源,所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/uqwqi1ia4jd.gif\">
U是a为电源时的路端电压,由闭合电路欧姆定律600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/nzaz0vx2oys.gif\">
设Ub是b为电源时的路端电压,同理有600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/ihaqq43sfbo.gif\">
将上面各式联立解得:Ub=2U
本题解析:
本题难度:困难
4、简答题 两条光滑平行金属导轨间距d=0.6m,导轨两端分别接有R1=10Ω,R2=2.5Ω的电阻,导轨上其他电阻忽略不计.磁感应强度B=0.2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外,如图所示,导轨上有一根电阻为1.0Ω的导体杆MN,不计伸出导轨的长度,当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时,
(1)MN杆产生的感应电动势大小为多少,哪一端电势较高?
(2)用电压表测杆两端MN间电压时,电表的示数为多少?
(3)杆所受的安培力的大小为多少?方向怎样?600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/a3ylxlewmx3.png\">
参考答案:(1)杆在做切割磁感线的运动,由E=Bdv代入数值E=0.2×0.6×5V=0.6V,
由右手定则可得到M端的电势高;
(2)电压表测得的是电路的外电压,
由闭合电路欧姆定律得:I=ER外+r? ①,
其中R外=R1R2R1+R2=10×2.510+2.5Ω=2.0Ω? ②
①②联立得:I=0.62.0+1.0A=0.2A,
由欧姆定律得:UMN=IR外=0.2×2V=0.4V
(3)由安培力公式得:F=BId=0.2×0.2×0.6N=0.024N
左手定则判定F的方向为向右
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图电路中,电流表A和电压表V均可视为理想电表.现闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动,正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
B.小灯泡L变亮
C.电容器C上电荷量减小
D.电源的总功率变小,效率变大600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060414/zyoxkg02j12.png\">
参考答案:
A、B闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻增大,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中总电流I减小,则小灯泡L变暗,电流表A的示数变小.电压表的示数U=E-I(RL+r),I减小,其他量不变,则U增大,电压表V的示数变大.故A正确,B错误.
C、电容器的电压等于变阻器两端的电压,即等于电压表的示数,U增大,由Q=CU,知电容器C上的电荷量增大.故C错误.
D、电源的总功率P=EI,I减小,则电源的总功率变小.电源的效率η=U外IEI=U外E,外电路总电阻增大,路端电压U外增大,则电源的效率变大.故D正确.
故选AD
本题解析:
本题难度:一般