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10.如图所示,用电阻为R的硬导线做成一边长为L的方框.将方框放在绝缘的水平木板上,与木板最大的摩擦力为fm.在方框右半部加上均匀增加的竖直向下的磁场区域中,磁感应强度B=kt.求:
(1)导线中感应电流的大小;
(2)经过多少时间方框开始运动.

分析 (1)根据法拉第电磁感应定律,结合闭合电路欧姆定律与楞次定律,即可求解;
(2)根据左手定则,结合平衡条件,即可求解.

解答 解:(1)感应电动势:E=BtSE=BtS                  
而S=L22L22                             
联立得:E=12kL212kL2                     
导线中感应电流的大小:I=kL22RkL22R
(2)当安培力与摩擦力大小相等时,方框开始运动.即:F=fm;  
而F=BIL,B=kt                                     
解得:t=2Rfmk2L32Rfmk2L3                          
答:
(1)导线中感应电流的大小kL22RkL22R
(2)经过2Rfmk2L32Rfmk2L3时间方框开始运动.

点评 考查法拉第电磁感应定律、楞次定律与闭合电路欧姆定律的应用,掌握左手定则与右手定则的区别,注意平衡条件的运用.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.(1)某物理实验小组在使用多用电表按正确步骤测量某一电阻阻值,选择开关指在“×100”欧姆档,指针指示位置如图1所示,则这电阻阻值是2200Ω.
(2)然后他们用伏-安法来测未知电阻(电流表的内阻1Ω,电压表的内阻20kΩ);为了得到尽量多的数据、较精确测出电阻值,并要求电压从0开始调节,他们应选用图2中的B图所示电路进行实验.用此方法测出的电阻值比真实值偏大.(填“小”或“大”)
(3)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”实验中,某同学测得了七组数据(如表).
1234567
U/v1.221.020.880.600.630.510.48
I/A0.20.40.50.60.70.81.0
①根据表中实验数据在图3中已描好点,试作出U-I图线;从图线中得出,电源电动势E=1.5V,内电阻r=1.18Ω.
②若一位同学未画出图线,只选用其中两组U和I的数据,根据公式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r,这样做可能得出误差很大的结果,则他选用其中第4组和第7组数据时算得的结果误差大.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.在如图所示的坐标系中,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向.在第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的匀强磁场,在第四象限,存在与第三象限相同的匀强电场,还有一个等腰直角三角形区域OMN,∠OMN为直角,MN边有挡板,已知挡板MN的长度为222L.一质量为m、电荷量为q的带电粒子,从y轴上y=L处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限,然后经过x轴上x=-2L处的P2点进入第三象限,带电粒子恰好能做匀速圆周运动,之后经过y轴上y=-2L处的P3点进入第四象限.已知重力加速度为g.求:
(1)粒子到达P2点时速度的大小和方向;
(2)第三象限空间中磁感应强度的大小;
(3)现在等腰直角三角形区域OMN内加一垂直纸面的匀强磁场,要使粒子经过磁场偏转后能打到挡板MN上,求所加磁场的方向和磁感应强度大小的范围.

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18.如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属光滑导轨水平放置,右端接有R=0.8Ω的电阻,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T.导轨上放置一根质量m=0.5kg、电阻r=0.2Ω的金属棒ab.用一水平向左的恒力F=5N的力使棒从静止开始沿导轨运动(棒始终与导轨接触良好且垂直,导轨及其余电阻不计,g取10m/s2)当ab的速度达到2m/s时,求:
(1)此时刻ab 杆产生的感应电动势的大小;
(2)此时刻ab杆的加速度的大小;
(3)ab杆所能达到的最大速度是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示电路中,L为一自感系数较大的线圈,电键S闭合电路稳定后,在电阻R2和线圈L均有电流.现将电键S断开瞬间(  )
A.流经R2和L的电流方向都向左
B.流经R2和L的电流方向都向右
C.流经R2的电流方向向右,流经L的电流方向向左
D.流经R2的电流方向向左,流经L的电流方向向右

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15.为了传递信息,周朝形成邮驿制度.宋朝增设“急递铺”,设金牌、银 牌、铜牌三种,“金牌”一昼夜行500里(1里=500米),每到一驿站换人换马接力传递.“金牌”的平均速率(  )
A.与成年人步行的速率相当
B.与成年人平常骑自行车的速率相当
C.与高速公路上正常行驶汽车的速率相当
D.与动车正常行驶的速率相当

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2.如图所示,B点是斜面AC的中点,一小滑块P由斜面顶端A静止释放,沿斜面向下做匀加速直线运动,设滑块经过AB段的时间为t1,经过BC段的时间为t2,经过B点、C点的速率分别为v1和v2,比较t1和t2、v1和v2,下列关系式正确的是(  )
A.t2=22t1B.t2=(22-1)t1C.v2=2v1D.v2=4v1

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19.如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强偏转电场.一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2水平射出,立即进入场强大小为E、方向竖直向下的匀强偏转电场,最后打在照相底片D上.已知同位素离子的电荷量为q(q>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场,照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L,离子重力不计.
(1)求从狭缝射出的离子速度v0的大小;
(2)若打在照相底片上的离子在匀强偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x,求出x与离子质量m之间的关系表达式(用E0、B0、E、q、m、L表示).

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20.某兴趣小组利用图甲所示实验装置,验证“合外力做功和动能变化的关系”.小车及车中砝码的质量为M,沙桶和沙的质量为m,小车的速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到.

(1)在实验中,下列说法正确的有AD
A.将木板的右端垫起,以平衡小车的摩擦力
B.每次改变小车的质量时,都要重新平衡摩擦力
C.用直尺测量细线的长度作为沙桶下落的高度
D.在小车运动过程中,对于M、m组成的系统,m的重力做正功
(2)图乙是某次实验时得到的一条纸带,打点计时器使用频率为f的交流电.在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出,根据此纸带可得出小车通过计数点E时的速度vE=fs6s410
(3)若用B、E两点来研究合外力做功和动能变化的关系,需要验证的关系式为mgs5s2=1200M+mf2[s6s42s3s12](用所测物理量的符号表示).
(4)该小组同学希望通过此实验装置研究摩擦力对小车所做的功,应如何操作?(写出一种方法即可)

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