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【题目】右图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量的方向为正,外力F向右为正.则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量、电功率P和外力F随时间变化的图象正确的是:

A.B.

C.D.

【答案】C

【解析】

A、当线圈进入第一个磁场时,产生的感应电动势为 E=BLvE保持不变,而线圈开始进入第二个磁场时,两端同时切割磁感线,电动势应为2BLv,故A错误;
B、当线框运动L时开始进入磁场,磁通量开始增加,当全部进入时达最大;此后向外的磁通量增加,总磁通减小;当运动到2.5L时,磁通量最小为零,故B错误;
C、拉力的功率P=Fv,因速度不变,而在线框在第一个磁场时,电流为定值,拉力为定值,外力F的功率也为定值;两边分别在两个磁场中时,感应电动势为 E=2BLv,外力等于安培力,为,外力的功率为,变为4倍;
此后从第二个磁场中离开时,安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力,外力的功率也等于在第一个磁场中的功率,故C正确;

D、因安培力总是与运动方向相反,故拉力应一直向右,外力一直是正的,故D错误;

练习册系列答案
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【题目】如图所示,在匀强电场中,悬吊一带电小球(质量为m,电量为q),剪断绝缘丝线后,带电小球的运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,那么匀强电场的场强大小是

A.唯一值是·tanθB.最大值是·tanθ

C.最小值是·sinθD.以上都不对

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【题目】图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

完成下列主要实验步骤中的填空:

1按图接线。

保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1

闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出________,并用天平称出此时细沙的质量m2

用米尺测量D的底边长度L

(2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B________

(3)判定磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。

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【题目】光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M、底边长为L,如图所示。将一质量为m可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN,则下列说法中正确的是

A. FN=mgcos α

B. 滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos α

C. 滑块B下滑的过程中AB组成的系统动量守恒

D. 此过程中斜面向左滑动的距离为

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【题目】如图,在点电荷的电场中,ab所在的电场线竖直向下,在a点由静止释放一个质量为m,电荷量大小为q的带电粒子,粒子到达b点时速度恰好为零,ab间的高度差为h,则说法正确的是

A.带电粒子带负电

B.ab两点间的电势差Uab

C.b点电势小于a点电势

D.a点场强大于b点场强

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【题目】在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球ABA球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。

实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而________,随其所带电荷量的_________而增大。此同学在探究中应用的科学方法是_________(选填:累积法等效替代法控制变量法)。

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【题目】有一静电场,其电势随x坐标的改变而改变,变化的图线如图所示.若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,粒子沿x轴运动,电场中PQ两点的坐标分别为1mm4mm.下列说法正确的是( )

A. 粒子经过P点和Q点时,加速度大小相等、方向相反

B. 粒子经过P点与Q点时,电场力做功的功率相等

C. 粒子经过P点与Q点时,动能相等

D. 粒子在P点的电势能为正值

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【题目】某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表AV为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0 Ω的定值电阻。

1)已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=200 μA、内阻rg=2.0 kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200 mA,应并联一只____Ω(保留2位有效数字)的定值电阻R1

2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路。

______

3)将实验得到的电压表V和相应电流计G的多组数据描在UI图象上得到如图丙所示的实验图线。由图线并结合实验电路可得电池组的电动势E=_________V(保留3位有效数字),内阻r =____Ω(保留2位有效数字)。

4)该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是____。(填选项前的字母)

A.电压表内阻的影响

B.滑动变阻器的最大阻值偏小

CR1的实际阻值比计算值偏小

DR0的实际阻值比标称值偏大

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【题目】如图,两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定,轨距为d。P、M间接有阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效阻值为R。空间存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上。现从静止释放ab。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。求:

(1)ab运动的最大速度vm

(2)当ab具有最大速度时,ab消耗的电功率P

(3)为使ab向下做匀加速直线运动,在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F, 推导F随时间t变化的关系式并分析F的变化与a的关系

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