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    7．如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B0．用电阻率为ρ、横截面积为S的导线做成的边长为l的正方形线圈abcd水平放置．OO′为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中．现将线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO′为轴经过△t时间向上转动60°，如图中虚线所示．
    （1）求转动过程中产生的平均感应电动势；
    （2）若线框左半部分以角速度ω绕OO′向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热．

    分析 （1）由线速度与角速度的关系，结合法拉第电磁感应定律，即可求解；
    （2）根据正弦交流电电动势的最大值，可求得有效值，再由焦耳定律，从而即可求解．

    解答 解：（1）线框在转动过程中，根据法拉第电磁感应定律，
    产生的平均感应电动势为$\overline{E}$=$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{{B}_{0}^{\;}\frac{{l}^{2}}{2}（1-cos60°）}{△t}$=$\frac{{B}_{0}{l}^{2}}{4△t}$；

    （2）在转过90°过程中产生的是正弦交流电，电动势的最大值：Em=$\frac{1}{2}$B0ωl2
    电动势的有效值E=$\frac{{B}_{0}{l}^{2}ω}{2\sqrt{2}}$
    在转过90°过程中产生的焦耳热：Q=$\frac{{E}^{2}}{R}$=$\frac{\frac{1}{8}{{B}_{0}}^{2}{l}^{4}{ω}^{2}}{ρ\frac{4l}{S}}$×$\frac{π}{2ω}$=$\frac{π{B}_{0}^{2}{l}^{3}Sω}{64ρ}$
    答：（1）转动过程中产生的平均感应电动势$\frac{{B}_{0}{l}^{2}}{4△t}$；
    （2）此过程中线框中产生的焦耳热$\frac{π{B}_{0}^{2}{l}^{3}Sω}{64ρ}$．

    点评 考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，及焦耳定律的应用，掌握安培力表达式的内容，注意只有是正弦式交流电时，最大值与有效值才存在$\sqrt{2}$倍的关系．

    练习册系列答案
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    17．如图所示，为厚度和质量不计，横截面积为S=10cm2的绝热气缸倒扣在水平桌面上，气缸内有一绝热的“T”型活塞固定在桌面上，活塞与气缸封闭一定质量的理想气体，开始时，气体的温度为T0=300K，压强为P=0.5×105Pa，活塞与气缸底的距离为h=10cm，活塞与气缸可无摩擦滑动且不漏气，大气压强为P0=1.0×105Pa．求：
    ①此时桌面对气缸的作用力FN
    ②现通过电热丝给气体缓慢加热到T，此过程中气体吸收热量为Q=7J，内能增加了△U=5J，整过程活塞都在气缸内，求T的值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，足够长斜面的倾角θ=30°，斜面光滑，水平面足够长，OB段粗糙且动摩擦因数μ=0.25，B点右侧水平面光滑，OB之间有竖直向下的电场强度大小E=1×105V/m 的匀强电场．可视为质点的小物体C、D质量分别为mc=2kg，mD=1kg，D带正电q=1×10-4C，用轻质细线通过光滑滑轮连在一起，分别在斜面及水平面上的P和Q点由静止释放，B、Q间的距离d=1m，A、P间的距离为2d，OB间距大于d，细绳与滑轮之间的摩擦不计，g=10m/s2．求：
    （1）物体D在OB段所受的摩擦力的大小f．
    （2）物体C运动到A点时重力的功率P．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，运动周期TA：TB=2$\sqrt{2}$：1，则（　　）
    A．轨道半径rA：rB=8：1B．线速度vA：vB=1：$\sqrt{2}$
    C．角速度ωA：ωB=4：1D．向心加速度aA：aB=1：2

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅提供下列实验器材：
    A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
    B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3V，内阻约为3kΩ
    C．电流表，量程0.6A，内阻小于1Ω
    D．定值电阻R0，阻值为5Ω
    E．滑动变阻器R，最大阻值50Ω
    F．导线和开关若干

    ①如图a所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图，按该电路图组装实验器材进行实验，测得多组U、I数据，并画出U-I图象，求出电动势和内电阻．电动势和内阻的测量值均偏小，产生该误差的原因是电压表的分流作用，这种误差属于系统误差．（填“系统误差”或“偶然误差”）
    ②实验过程中，电流表发生了故障，某同学设计如图甲所示的电路，测定电源电动势和内阻，连接的部分实物图如图乙所示，其中还有一根导线没有连接，请补上这根导线．
    ③实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图象如图丙所示，图线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=$\frac{ak}{k-1}$，内阻r=$\frac{R_0}{k-1}$ （用k、a、R0表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．课堂上老师做了如图所示的演示实验：用一根金属丝、一节电池、一块磁铁，可以做一个电动机．先把电池的负极和磁铁连起来，再用金属丝把电池的正极和磁铁连接起来，放开金属丝，金属丝就会转动．下列说法正确的是（　　）
    A．金属丝转动的动力是安培力
    B．该电动机的工作原理基于电磁感应定律
    C．电源消耗的总功率等于金属丝转动的机械功率
    D．无论磁铁的哪一极与电池的负极相连，金属丝的旋转方向均相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

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    A．0B．B0C．2B0D．3B0

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    16．如图所示，足够长的轻绳两端分别悬挂在竖直木桩上等高的两点P、Q，绳上挂一个光滑的动滑轮，其下连着质量为m的物体A．物体平衡时，轻绳的拉力用F表示，轻绳与右侧竖直木桩的夹角用θ表示，现保持悬挂点P不动，缓慢将悬挂点Q沿竖直木桩向下移动一小段距离，则移动后（　　）
    A．θ变大B．θ不变C．F=$\frac{mg}{2cosθ}$D．F＞$\frac{mg}{2cosθ}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

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