题目列表(包括答案和解析)
7. (2010·苏北四校联考)如图4-18所示,一半圆形铝框处在水平向外的
非匀强磁场中,场中各点的磁感应强度为By=,y为该点到地面 的距离,c为常数,B0为一定值.铝框平面与磁场垂直,直径ab水平,(空气阻力不计) 铝框由静止释放下落的过程中( )
A.铝框回路磁通量不变,感应电动势为0
B.回路中感应电流沿顺时针方向,直径ab两点间电势差为0
C.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g
D.直径ab受安培力向上,半圆弧ab受安培力向下,铝框下落加速度大小可能等于g
解析:由题意知,y越小,By越大,下落过程中,磁通量逐渐增加,A错误;由楞次定律判断,铝框中电流沿顺时针方向,但Uab≠0,B错误;直径ab受安培力向上,半圆弧ab受安培力向下,但直径ab处在磁场较强的位置,所受安培力较大,半圆弧ab的等效水平长度与直径相等,但处在磁场较弱的位置,所受安培力较小,这样整个铝框受安培力的合力向上,故C正确,D错误.
答案:C
6.图4-17中a-d所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象,关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是( )
图4-17
A.图a中回路产生的感应电动势恒定不变
B.图b中回路产生的感应电势势一直在变大
C.图c中回路在0-t1时间内产生的感应电动势小于在t1-t2时间内产生的感应电动势
D.图d中回路产生的感应电动势先变小再变大
解析:磁通量Φ随时间t变化的图象中,斜率表示感应电动势,所以图a中不产生感应电动势,图b中产生恒定的感应电动势,图c中0-t1时间内的感应电动势大于t1-t2时间内的感应电动势,图d中感应电动势先变小再变大.
答案:D
5. (2010·南京毕业班测试)线圈通以如图4-16所示的随时间变化的电流,
则 ( )
A.0-t1时间内线圈中的自感电动势最大
B.t1-t2时间内线圈中的自感电动势最大
C.t2-t3时间内线圈中的自感电动势最大
D.t1-t2时间内线圈中的自感电动势为零
解析:线圈中的自感电动势与通入的电流的变化率成正比,即E∝.根据图象分析:0-t1时间内的电流变化率小于t2-t3时间内的电流变化率,A错误,C正确;t1-t2时间内的电流变化率为零,自感电动势为零,B错误,D正确.
答案:CD
4. 如图4-15所示,由导体棒ab和矩形线框cdef组成的“10”图案在匀
强磁场中一起向右匀速平动,匀强磁场的方向垂直线框平面向里,磁
感应强度B随时间均匀增大,则下列说法正确的是( )
A.导体棒的a端电势比b端电势高,电势差Uab在逐渐增大
B.导体棒的a端电势比b端电势低 ,电势差Uab在逐渐增大
C.线框cdef中有顺时针方向的电流,电流大小在逐渐增大
D.线框cdef中有逆时针方向的电流,电流大小在逐渐增大
解析:本题考查电磁感应现象和楞次定律.对导体棒ab由右手定则可判断a端电势高,由E=Blv可知,因为磁感应强度均匀增大,所以Uab变大,故选项A对,B错;对矩形线框cdef,由楞次定律可判断,感应电流的方向为逆时针方向,但由于磁感应强度是均匀增大,所以感应电流是恒定的,不会增大,所以选项C、D都不对.难度中等.
答案:A
3. 如图4-14所示,将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且在同一
水平面内,则阴极射线将( )
A.向外偏转
B.向里偏转
C.向上偏转
D.向下偏转
解析:本题考查右手定则与带电粒子在磁场中受力的知识.由右手定则可知通电螺线管在阴极射线处磁场方向竖直向下,阴极射线带负电,结合左手定则可知其所受洛伦兹力垂直于纸面向外.难度易.
答案:A
2. 北半球地磁场的竖直分量向下.如图4-13所示,在北京某中学实验室
的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab
边沿南北方向,ad边沿东西方向.下列说法中正确的是( )
A.若使线圈向东平动,则a点的电势比b点的电势低
B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低
C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a
D.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a
解析:本题考查地磁场分布的特点,用楞次定律判断产生的感应电流的方向.线圈向东平动时,ba和cd两边切割磁感线,且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同,a点电势比b点电势低,A对;同理,线圈向北平动,则a、b电势相等,高于c、d两点电势,B错;以ab为轴将线圈翻转,向下的磁通量减小了,感应电流的磁场方向应该向下,再由右手螺旋定则知,感应电流的方向为a→b→c→d→a,则C对.
答案:AC
1.如图4-12所示,三个相同的金属圆环内存在不同的有界匀强磁场,虚线表示环的某条直径.已知所有磁场的磁感应强度随时间变化的关系都满足B=kt,方向如图所示.测得A环中感应电流强度为I,则B环和C环内感应电流强度分别为( )
图4-12
A.IB=I,IC=0 B.IB=I,IC=2I
C.IB=2I,IC=2I D.IB=2I,IC=0
答案:D
12.(2010·山东理综,24)如图2-1-17所示,四分之一圆轨
道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在
同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45 m,水平轨道
AB长s1=3 m,OA与AB均光滑,一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F=1.6 N的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去力F.当小车在CD上运动了s2=3.28 m时速度v=2.4 m/s,此时滑块恰好落入小车中.已知小车质量M=0.2 kg,与CD间的动摩擦因数μ=0.4.(取g=10 m/s2)求:
(1)恒力F的作用时间t.
(2)AB与CD的高度差h.
解析:(1)设小车在轨道CD上加速的距离为s,由动能定理得
Fs-μMgs2=Mv2 ①
设小车在轨道CD上做加速运动时的加速度为a,由牛顿运动定律得
F-μMg=Ma ②
s=at2 ③
联立①②③式,代入数据得t=1 s ④
(2)设小车在轨道CD上做加速运动的末速度为v′,撤去力F后小车做减速运动时的加速度为a′,减速时间为t′,由牛顿运动定律得
v′=at ⑤
-μMg=Ma′ ⑥
v=v′+a′t ′⑦
设滑块的质量为m,运动到A点的速度为vA,由动能定理得
mgR=mv⑧
设滑块由A点运动到B点的时间为t1,由运动学公式得
s1=vAt1⑨
设滑块做平抛运动的时间为t1′,则
t1′=t+t′-t1⑩
由平抛规律得h=gt1′2⑪
联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪式,代入数据得
h=0.8 m.
答案:(1)1 s (2)0.8 m
11.2009年冬季东北地区由于雪量很大,路面状况给行车带来了困难.雪天行车由于不可测因素太多,开车时慢行可以给自己留出更多的时间去判断,从而做出正确操作,又由于制动距离会随着车速提高而加大,所以控制车速和与前车保持较大安全距离是冰雪路面行车的关键.一般来说多大的行驶速度,就要相应地保持多长的安全行车距离.如每小时30公里的速度,就要保持30米长的距离.据调查,交通部门要求某一平直路段冰雪天气的安全行车速度减为正常路面的三分之二,而安全行车距离则要求为正常路面的二分之三,若制动状态时车轮呈抱死状态,未发生侧滑和侧移,路面处处动摩擦因数相同,试计算冰雪路面与正常路面的动摩擦因数之比.
解析:设正常路面动摩擦因数为μ1,冰雪路面动摩擦因数为μ2
正常路面,对汽车有:-Ff1x=0-mv
Ff1=μ1FN
FN-mg=0
冰雪路面,对汽车有:-Ff2x=0-m2
Ff2=μ2FN,解得:=.
答案:
10.质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用,F与时间t的关系如图2-1-16甲所示.物体在t0时刻开始运动,其v-t图象如图2-1-16乙所示,若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则( )
图2-1-16
A.物体与地面间的动摩擦因数为
B.物体在t0时刻的加速度大小为
C.物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0
D.水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F0
解析:物体在t0时刻开始运动,则F0=μmg,得动摩擦因数μ=,A对;在t0到t0这段时间内,物体做变加速运动,不满足v0=a·t0,B错;物体所受合外力在t0时刻的功率为F0v0,C错;水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为2F0=F0,D对.
答案:AD
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