题目列表(包括答案和解析)
如图9所示,光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd,线框质量为m,电阻为R,边长为L。有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,左右边界与ab边平行。线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区。
(1)若线框以速度v匀速穿过磁场区,当线框ab边离开了磁场,而cd边还在磁场中时,求ab两点间的电势差;
(2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经过t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时回路的电功率;
(14分)如图9所示,光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd,线框质量为m,电阻为R,边长为L。有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,左右边界与ab边平行。线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区。
(1)若线框以速度v匀速穿过磁场区,当线框ab边离开了磁场,而cd边还在磁场中时,求ab两点间的电势差;
(2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经过t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时回路的电功率;
(14分)如图9所示,光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd,线框质量为m,电阻为R,边长为L。有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,左右边界与ab边平行。线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区。
(1)若线框以速度v匀速穿过磁场区,当线框ab边离开了磁场,而cd边还在磁场中时,求ab两点间的电势差;
(2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经过t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时回路的电功率;
(14分)如图9所示,光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd,线框质量为m,电阻为R,边长为L。有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,左右边界与ab边平行。线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区。
(1)、若线框以速度v匀速穿过磁场区,当线框ab边离开了磁场,而cd边还在磁场中时,求ab两点间的电势差;
(2)、若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经过t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时回路的电功率;
如图所示,水平桌面上有两根相距为L=20cm,足够长的的水平平行光滑导轨,导轨的一端连接电阻R=0.9Ω,若在导轨平面上建立直角平面坐标系,取与导轨平行向右方向为x轴正方向,而与导轨垂直的水平方向为y轴方向。在x < 0的一侧没有磁场,在x > 0的一侧有竖直向下的磁场穿过导轨平面。该磁场磁感应强度的大小沿y轴方向均匀,但沿x轴方向随x的增大而增大,且B=kx,式中k=15/4T/m。质量为M的金属杆AB水平而与导轨垂直放置,可在导轨上沿与导轨平行的方向运动,当t=0时,AB位于x=0处,并有沿x轴正方向的初速度v0=5m/s。在运动过程中,有一大小变化的沿x轴方向的水平拉力F作用于AB,使AB有沿x轴负方向、大小为a=10m/s2的恒定加速度作匀变速直线运动。除R外,其它电阻均忽略不计。求:
(1)该回路中产生感应电流可以持续的时间;
(2)当AB向右运动的速度为3 m/s时,回路中的感应电动势的大小;
(3)若满足x < 0时F=0,求AB经1.6s时的位置坐标,并写出AB向右运动时拉力F与时间t的函数关系(直接用a、v0、M、k、R、L表示),以及在0.6s时金属杆AB受到的磁场力。
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。请选择后填入下表对应题号选项中)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
得分
选项
C
C
D
D
A
B
C
B
A
B
二、多选题(本大题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,选全的得4分,漏选得2分,多选或错选不得分)
题号
11
12
13
14
15
得分
选项
BC
D
AC
AD
AD
三、填空题
16答案:1.2 Ω 0.3 Ω 1.2 W 80%
17。向下 b
18、 左 、 左
19.(1)应该选用的电流表是_A1_;
应该选用的滑动变阻器是__R1__;
(2)根据所选的器材,在方框中画出实验电路图。电路图为分压电路
(3)则这种金属材料的电阻率为_8.8×10-7_Ω?m。
(保留二位有效数字)。
四、计算题
20.(6分)
(1)P1V1= P2V2, P2= 2P1 2分
V2/ T2= V3/
T3, V3=400 V1/2*273=1.47×10
(2)作图 2分
21.(6分)
由几何关系:R=
sinθ= θ= ∵T= ∴t= 3分
22.(6分)
(1)Em=NBSω=40V 2分
(2)q=N=4×10
(3)P=I2R=()2R=R=79.2W 2分
23、(8分)解析:
(1)将R1视为电源的内电阻处理,则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点,知道当R2=R1+r时电源的输出功率最大(即外电阻R2消耗的电功率最大):R2=R1+r=(4+2) Ω=6 Ω; 2分
(2)由η==≤20%和I=得:R2≥4 Ω; 2分
(3)P=I2R=()2?(R1+R2)=()2?(4+R2)=600 W 2分
R2=2 Ω;I= A=10 Aη=×100%=×100%=75%. 2分
(4)0Ω 2分
答案:(1)6 Ω (2)R2≥4 Ω (3)2 Ω 75% (4)0Ω
24、(9分)(1)F为安培力,N为支持力,mg为重力 3分
(2)当速度为v回路的电流大小
I=
是杆受到的安培力 F=
加速度a== 3分
(3)最大速度时加速度为零
vm= 3分
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