【题目】由法拉第电磁感应定律可知,若穿过某截面的磁通量为Φ=Φmsinωt,则产生的感应电动势为e=ωΦmcosωt。如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACD(由细软弹性电阻丝制成)端点A、D固定。在以水平线段AD为直径的半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻恒定,圆的半径为R,用两种方式使导线框上产生感应电流。方式1:将导线上的C点以恒定角速度ω1(相对圆心O)从A点沿圆弧移动至D点;方式2:以AD为轴,保持∠ADC=45°,将导线框从竖直位置以恒定的角速度ω2转90°。则下列说法正确的是( )
A. 方式1中,导线框中感应电流的方向先顺时针,后逆时针
B. 方式1中,导线框中的感应电动势为e1=BR2ω1cosω1t
C. 两种方式中,通过导线截面的电荷量相等
D. 若ω2=2ω1,则两种方式电阻丝上产生的热量相等
【答案】BD
【解析】
方式一中,线框的磁通量先增大后减小,根据楞次定律判断知导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针,故A错误。方式一中,t时间内CO转过角度为θ=ω1t,根据几何知识知线框的面积:S=2RRsinθ=R2sinθ;磁通量为 Φ=BS=BR2sinθ=BR2sinω1t=Φmsinω1t,式中Φm=BR2;由题意得:导线框中的感应电动势为e1=ω1Φmcosω1t=BR2ω1cosω1t,故B正确。根据q=n知:方式一中,△Φ=0,通过导线截面的电荷量q=0,而方式二中,△Φ≠0,通过导线截面的电荷量q≠0,故C错误。第二种方式穿回路的磁通量 Φ2=BR2cosω2t,所产生的电动势为e2=ω2BR2sinω2t,若2ω1=ω2,则两种方式所产生的正弦交流电动势的有效值之比为 ;时间之比满足,由焦耳定律知Q1=Q2,即两种方式电阻丝上产生的热量相等,故D正确。故选BD。
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【题目】如图所示,地球卫星a、b分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行,椭圆轨道在远地点A处与圆形轨道相切,则
A. 卫星a的运行周期比卫星b的运行周期短
B. 两颗卫星分别经过A点处时,a的速度大于b的速度
C. 两颗卫星分别经过A点处时,a的加速度小于b的加速度
D. 卫星a在A点处通过加速可以到圆轨道上运行
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【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)现有器材是①打点计时器、②交流电源、③直流电源、④纸带、⑤带夹子的重物、⑥刻度尺、⑦天平、⑧铁架台,其中该实验不需要的器材是____________(填器材前的序号);
(2)某同学在实验中打出一条纸带,纸带上的点是连续打出的点,经过分析他认为可以利用自由落体运动的规律来研究,从而使问题简化。已知电源频率为50 Hz,则他打出的纸带应该是下图中的纸带(填甲、乙)_________,选择该条纸带,并利用0~1进行验证,则其重力势能的减少量为_____________,动能的增加量为________________(质量用m表示,g=9.8m/s2,计算结果保留三位有效数字)
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【题目】图为远距离输电的示意图,T1为升压变压器,原、副线圈匝数分别为n1、n2,T2为降压变压器,原、副线圈匝数分别为n3、n4,输电线的等效电阻为R.若发电机的输出电压不变,则下列叙述正确的是( )
A. 只增大T1的原线圈匝数n1,可增大R消耗的功率
B. 若,则电压表V1和V2的示数相等
C. 当用户总电阻减小时,R消耗的功率增大
D. 当用户总电阻减小时,电压表V1和V2的示数都变小
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【题目】半径为R的半圆弧槽固定在水平面上,质量为m的物块从P点静止释放,从槽口A点无碰撞地进入槽中,沿圆弧槽匀速率滑行到B点,P点到A点高度为h,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物块在A点对槽的压力大小为
B. 物块从A到B过程重力的平均功率为
C. 物块到B点时重力的瞬时功率为
D. 物块在B点时对槽的压力大小为
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【题目】某探究小组利用气垫导轨和光电门计时器等装置探究动能定理.他们通过改变滑轮下端小盘中沙子的质量来改变滑块水平方向的拉力;滑块上装有宽为d的挡光片.实验中,用天平称出小盘和沙子的总质量为m,滑块(带挡光片)的质量为M,计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为Δt1,Δt2.
(1)在满足____的条件下,才可以认为小盘和沙子的总重力所做的功等于绳的拉力对滑块做的功.
(2)实验中还必须测量的物理量是________,试写出本次需要探究的关系式__________(用测量量和已知量表示).
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【题目】太阳帆是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。由于这种推力很小,所以不能为航天器从地面起飞,但在没有空气阻力存在的太空,这种小小的推力仍然能为有足够帆面面积的太阳帆提供 10-5~10-3g左右的加速度。如先用火箭把太阳帆送入低轨道,则凭借太阳光压的加速,它可以从低轨道升到高轨道,甚至加速到第二、第三宇宙速度,飞离地球,飞离太阳系。如果帆面直径为300米,可把0.5吨质量的航天器在200多天内送到火星;如果直径大到2000米,可使5吨质量的航天器飞出太阳系。
假设宇宙航行器太阳帆被涂装成红色,太阳光中红光的辐射强度(即单位时间垂直辐射到单位面积上的能量)为P1,其它各色光的辐射总强度为P2,宇宙航行器太阳帆的受光面积为s,假设太阳帆能反射全部红光,其它各色光全吸收,不考虑康普顿效应,光速为c,求航行器因为光照而获得的动力F。(可以把红光外的其余各色光等效地用某一特定频率光代替)
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【题目】关于动能的理解,下列说法正确的是
A. 动能可以为负值
B. 一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,速度变化时,动能也一定变化
C. 动能不变的物体,一定处于平衡状态
D. 描述物体的动能时,其实也是需要选择参考系的,一般选地面或相对地面静止的物体
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【题目】一个质量为m的物体静止放在光滑水平面上,在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下,经过一段时间,物体获得的速度为v,在力的方向上获得的速度分别为v1、v2,那么在这段时间内,其中一个力做的功为( )
A. mv2/6B. mv2/4C. mv2/3D. mv2/2
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