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【题目】如图所示,在一个磁感应强度为B的匀强磁场中,有一弯成45°角的金属导轨,且导轨平面垂直磁场方向.导电棒MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动,速度v的方向与Ox方向平行,导电棒与导轨单位长度的电阻为r

1)写出t时刻感应电动势的表达式.

2)感应电流的大小如何?

3)写出在t时刻作用在导电棒MN上的外力瞬时功率的表达式.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1MN棒匀速运动,经过时间t通过的位移为 x=vt,有效的切割长度为L=vttan45°,根据E=BLv求解感应电动势的瞬时表达式.
2)由数学知识求得回路的总长,得到总电阻,可由闭合电路欧姆定律求解感应电流的大小.
3)金属棒匀速运动时,外力的功率等于回路总的电功率,由功率公式P=I2R求解.

1MN匀速运动,则经过时间t导线离开O点的长度:x=vt
MN切割磁感线的有效长度是 L=vttan45°=vt
t时刻回路中导线MN产生的感应电动势为:E=BLv=Bv2t
2)回路的总电阻为:R=2vt+vtr
感应电流的大小为:
3)由上式分析可知,回路中产生的感应电流不变.金属棒匀速运动时,外力的功率等于回路总的电功率,则外力瞬时功率的表达式为:P=I2R=

练习册系列答案
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【题目】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

(1)应该选择的实验电路是图中的______(选项”)。

(2)现有开关和导线若干,以及以下器材:

A. 电流表A1:量程0~0.6 A,内阻约0.125 Ω

B. 电压表V1: 量程0~3 V,内阻约3 kΩ

C. 电压表V2: 量程0~15 V,内阻约15 kΩ

D. 滑动变阻器0~50 Ω

E. 滑动变阻器0~500 Ω

实验中电压表应选用_______;滑动变阻器应选用________;(选填相应器材前的字母)

(3) 某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线 ____________

序号

1

2

3

4

5

6

电压U(V)

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

电流( A )

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=_______V,内电阻r=______Ω

(5)甲电路中,产生误差的主要原因是__________________________________________

流经电压表所在支路的最大电流数量级约为_____________________________

(6)若采用甲电路图,实验过程中存在系统误差。在图所绘图像中,虚线代表没有误差情况下,电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像,实线是根据测量数据绘出的图像,则图中能正确表示二者关系的是______(选填选项下面的字母)。

(7)上述(6)中的实线是根据测量数据绘出的图像,其中UI分别表示电压表和电流表的示数。若字母RVRA分别表示电压表和电流表的内阻, E/span>r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。那么,上述图像中的实线图像与U轴的截距为_________________,斜率为 _______________

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【题目】西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节,其间若一名儿童站在自家的平房顶上,向与他水平距离L的对面的竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v0,第二次水平抛出的速度是2v0,则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙过程中,有(不计空气阻力)

A. 运动时间之比是2∶1B. 下落的高度之比是2∶1

C. 下落的高度之比是4∶1D. 运动的加速度之比是1∶1

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【题目】不久的将来,在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:

①由以上信息,可知a点__________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;

②由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2

③由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_________m/s;

④由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是__________m/s.

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【题目】如图所示,面积S=0.2m2、匝数n=100匝的圆形线圈A,处在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间变化规律为B=(6-0.02t)T,开始时外电路开关S断开,已知R1=4Ω,R2=6Ω,电容器电容C=30μF,线圈内阻不计,求:

(1)S闭合后,通过R2的电流大小;

(2)S闭合足够长时间后又断开,求断开S后流过R2的电荷量.

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【题目】某同学利用图甲所示的电路图测量电流表的内阻RA(约为10Ω)和电源的电动势E。图中R1R2为电阻箱,S1、S2为开关。已知电流表的量程为100mA。

(1)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使满偏;保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,R2的阻值为5.2Ω的示数为40 mA。则电流表的内阻的测量值RA=___Ω。该测量值_____("大于”“小于等于”)真实值。

(2)保持S1闭合,断开S2 ,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图乙所示,则此次R1的阻值为_____Ω。

(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出I-1—R1图象,如图丙所示,利用图丙可求得E=____V.。(结果保留两位有效数字)

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【题目】甲、乙两人参加拔河比赛时的场景如图所示.下列说法正确的是(  )

A. 若甲赢,则甲对绳子的拉力大小大于绳子对甲的拉力大小

B. 不论谁赢,甲对绳子的拉力大小均等于绳子对甲的拉力大小

C. 甲受到的重力与支持力是一对作用力和反作用力

D. 甲受到的摩擦力与绳子的拉力是一对作用力和反作用力

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【题目】如图所示,在探究平抛运动规律的实验中,用小锤打击弹性金厲片,金属片把p球沿水平方向弹出,同时Q球被松开而自由下落,PQ两球同时开始运动。(  )

A. 此实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动

B. 此实验为了说明平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动

C. 如果加大打击力度,P球落地时间将延长

D. 如果调整装置距地面的高度,它们就不会同时落地

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【题目】如图所示,为一做周期性变化的匀强电场的场强随时间变化的图象.一带电粒子(不计重力)在t = 0时在电场中无初速释放,则(

A. 粒子在电场中总是沿某个方向运动,位移越来越大

B. 粒子在电场中来回运动,每隔,速度方向改变一次

C. 粒子的速度和加速度的方向都不随时间变化,但速度和加速度的大小随时间做周期性变化

D. 每隔,加速度方向变化,而速度方向始终不变化,速度大小不断变化

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