精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
18.如图所示,水平面内有一个闭合导线(由细软导线制成)绕过两固定且光滑的小钉子A和D,以及E点处的动滑轮,一根橡皮筋两端连接动滑轮轴心和固定点O1,使各段导线保持绷紧拉直状态.以AD为直径、半径为R半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直水平面向下的有界匀强磁场.已知P点为半圆弧AD的中点,导线框的电阻为r.现将导线上的某点C以恒定角速度ω(相对圆心O)从D点沿圆弧移动的过程中,则下列说法正确的是(  )
A.当C点从D点沿圆弧移动到A点的过程中,导线框中感应电流的方向先为逆时针方向,后为顺时针方向
B.当C点从D点沿圆弧移动到图中上∠CAD=30°位置的过程中,通过导线横截面的电量为$\frac{\sqrt{3}B{R}^{2}}{2r}$
C.当C点沿圆弧移动到P点时,导线框中的感应电动势最大
D.当C点沿圆弧移动到A点时,导线框中的感应电动势最大

分析 根据几何知识知线框磁通量为∅=2BR2sin2θ=2BR2sin2ωt,从而知电动势的瞬时值表达式,
对于闭合线框ACDE而言,在磁场中的面积先增大后减小,根据楞次定律判定电流方向;
根据q=n$\frac{△∅}{R}$求解电荷量.

解答 解:A、设转过角度为θ=ωt,根据几何知识知线框的面积:S=$\frac{1}{2}$•2R•Rsinθ=R2sinθ,
磁通量为∅=BR2sinθ=BR2sinωt,磁通量先增大后减小,根据楞次定律知电流的方向先逆时针,后顺时针,故A正确;
B、根据q=n$\frac{△∅}{R}$知q=$\frac{B{R}^{2}sin60°-0}{r}$=$\frac{\sqrt{3}B{R}^{2}}{2r}$,故B正确;
CD、根据e=$\frac{△∅}{△t}$ 知e=ωBR2cosωt,C沿圆弧移动到半圆弧AD的中点P点时,导线框中的感应电动势最小为零,而当C点沿圆弧移动到A点时,导线框中的感应电动势最大,故C错误;D正确;
故选:ABD.

点评 本题关键明确交流四值中最大值、平均值、瞬时值和有效值的区别,会根据几何知识写出交流的表达式,注意知识的迁移应用.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.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v-t图象如图所示.若水平面对A、B两物体的摩擦力分别为f1、f2,则下列说法正确的是(  )
A.F1:F2=1:1  f1:f2=1:1B.F1:F2=2:1  f1:f2=1:1
C.F1:F2=1:1  f1:f2=1:2D.F1:F2=2:1  f1:f2=2:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图甲所示为一风力实验示意图,一根足够长的固定细杆与水平面成θ=37°,质量为m=1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点,今用沿杆向上的恒定风力F作用于小球上,经时间t1=0.2s后撤去风力,小球沿细杆运动的一段v-t图象如图乙所示(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).试求:

(1)小球与细杆之间的动摩擦因数;
(2)0~0.2s内风力F的大小;
(3)撤去风力F后,小球经多长时间返回底部.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.如图所示,水平桌面上有m,M两个物块,现用力F推物块m,使m,M在桌面上一起向右加速运动(  )
A.若桌面光滑,M、m间的相互作用力为$\frac{mF}{M+m}$
B.若桌面光滑,M、m间的相互作用力为$\frac{MF}{M+m}$
C.若桌面与M、m的动摩擦因数均为μ,M、m间的相互作用力为$\frac{MF}{M+m}$
D.若桌面与M、m的动摩擦因数均为μ,M、m间的相互作用力为$\frac{MF}{M+m}$+μMg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,在t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分vt图象如图乙所示,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(g取10m/s2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)物体运动0~1s和1s~2s内的加速度大小;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ和拉力F的大小;
(3)t=4s时物体的速度大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.如图所示,一根劲度系数为k的轻质弹簧,一端固定在倾角为θ的光滑斜面的底端档板
上.另一端与一个质量为m、带电荷量为+q的小球相连,整个装置放在竖直向下、场强为E的匀强电场中,当小球从斜面上由A点运动到B点的过程中(图中A、B两点未标出),弹簧的弹性势能增加了△Ep1,小球的重力势能减小了△Ep2,则下列说法中正确的是(  )
A.当弹簧的形变量为$\frac{mg+qE}{k}$sinθ时,小球的速度最大
B.当小球的速度为零时,系统的机械能可能最大
C.小球从A点运动到B点的过程中,动能的增量一定大于△E${\;}_{{p}_{2}}$-△E${\;}_{{p}_{1}}$
D.小球从A点运动到B点的过程中,小球的电势能一定增加$\frac{qE}{mg}$△E${\;}_{{p}_{2}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图所示,固定斜面上放一木板PQ,木板的Q端放置一可视为质点的小物块,现用轻细线的一端连接木板的Q端,保持与斜面平行,绕过定滑轮后,另一端可悬挂钩码,钩码距离地面足够高.已知斜面倾角θ=30°,木板长为L,Q端距斜面顶端距离也为L,物块和木板的质量均为m,两者之间的动摩擦因数μ1=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,若所挂钩码质量为2m,物块和木板能一起匀速上滑;若所挂钩码质量为其他不同值,物块和木板有可能发生和对滑动,重力加速度为g,不计细线与滑轮之间的摩擦,设接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
(1)木板与斜面间的动摩擦因数μ2
(2)物块和木板发生相对滑动时,所挂钩码质量m′应满足什么条件?
(3)选取适当质量的钩码可使木板由静止开始向上滑动,试讨论木板Q端到达斜面顶端所用时间t与钩码质量m′之间的关系.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图,上下边界间距为l、方向水平向里的匀强磁场区域位于地面上方高l处.质量为m、边长为l、电阻为R的正方形线框距离磁场的上边界l处,沿水平方向抛出,线框的下边界进入磁场时加速度为零.则线框从抛出到触地的过程中(  )
A.沿水平方向的分运动始终是匀速运动
B.磁场的磁感应强度为$\sqrt{\frac{mgR}{2g{l}^{3}}}$
C.产生的电能为2mgl
D.运动时间为2$\sqrt{\frac{2l}{g}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.甲、乙两物体由同一位置出发,沿同一直线运动,其速度图象如图所示.以下根据图象对两物体运动的描述中正确的是(  )
A.6s内甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动
B.1s末乙追上甲,两物体第一次相遇
C.6s末甲追上乙,两物体第二次相遇
D.6s内甲、乙两物体间的最大距离为1m

查看答案和解析>>

同步练习册答案