题目列表(包括答案和解析)
△B |
△t |
一有界匀强磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0。t0=0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动, V-t图象如图乙,图中斜向虚线为过0点速度图线的切线,数据由图中给出,不考虑重力影响,求:⑴磁场磁感强度的变化率。⑵t2时刻回路电功率。
△B |
△t |
A.
| B.
| ||||||
C.
| D.
|
一有界匀强磁场区域如图(甲)所示,质量为m、电阻力R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为,=0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,v-t图像如图(乙),图中斜向虚线为过O点速度图线的切线,数据由图中给出,不考虑重力影响,求:
(1)磁场磁感应强度的变化率.
(2)时刻回路电功率.
选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
B
D
D
C
A
BC
ABC
BC
AD
三、简答题:
10、正、反、10000
11、(1)并联电阻箱后线路总电阻减小,从而造成总电流增大。
(2)① 调节电阻箱R,断开开关K,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数;
②断开开关K,再调节电阻箱R,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数;
(3)2.85;2.37
12、AD 13、BD
四、计算题:
14、解:根据题意,当B与C刚脱离接触的瞬间,C的水平速度达到最大,水平方向的加速度
为零,即水平方向的合外力为零.由于小球此时仅受重力和杆子作用力,而重力是竖直向下的,
所以杆子的作用力必为零.列以下方程:
mgsinθ=mv2/L,(3分)
vx=vsinθ,(2分)
vc=vx,(1分)
mgL(1―sinθ)=mv2/2+Mvc2/2(1分)
解以上各式得m/M=1/4(4分)
15.解:(1)由v-t图可知道,刚开始,t=0时刻.线圈加速度为a=v0/t1?
此时感应电动势ε=ΔФ/Δt=ΔBL2/Δt,I=ε/R=ΔBL2/(ΔtR)
线圈此刻所受安培力为F=BIL=BΔBL3/(ΔtR)=ma,得到ΔB/Δt=mv0R/(B0t
(2)线圈t2时刻开始做匀速直线运动,有两种可能:
a.线圈没有完全进入磁场,磁场就消失,所以没有感应电流,回路电功率P=0.(3分)
b.磁场没有消失,但线圈完全进入磁场,尽管有感应电流.所受合力为零,同样做匀速直线运动P=ε2/R=(2ΔBL2/Δt)2/R=
16.解:(1)开始砂轮给铁板向前的滑动摩擦力F1=μ1FlN=0.3X100N=30N.
工作台给平板的摩擦阻力F2=μ
铁板先向右做匀加速直线运动a=(F1-F2)/m=
加速过程铁板达到的最大速度vm=ωR=5X0.
这一过程铁板的位移Sl=vm/
此后砂轮给铁板的摩擦力将变为静摩擦力Fl,,Fl’=F2,铁板将做匀速运动.
即整个过程中铁板将先做加速度a=lm/s2的匀加速运动,然后做vm=
(2)在加速运动过程中,由vm=at1得t1=2s,
匀速运动过程的位移为s2=L―s1=0.
所以加工一块铁板所用的时间为T=t1+t2=2.4s.(4分)
(3)E=ΔEk+Q1+Q2=136J.(4分)
17.(15分)解:(1)设带电粒子从A点离开磁场区域,A点坐标为(x、y),粒子旋转的半径为R,旋转的圆心在C点,旋转圆心角为α,则x=一a+Rsinα,y= R―Rcosα,(4分)
解得(x+a)2+(y一R)2=R2.(2分)
可见,所加磁场的边界的轨迹是一个以(一a,R)为圆心,半径为R=mVo/Bq的圆.该圆位于x轴上方且与P1点相切.(1分)
(2)根据对称性可得出在P2处所加的磁场最小区域也是圆,(1分)
同理可求得其方程为(x-a)2+(y一R)2=R2 (2分)
圆心为(a,R),半径为R=mVo/Bq,该圆位于x轴上方且与P2点相切;(2分)
根据左手定则判断,磁场方向垂直于xOy平面向里;(1分)
沿图示v0方向射出的带电粒子运动的轨迹如图所示.(2分)
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