10. 如图45-B-7,AB为一对平行的电容板,在B处有一带正电的粒子,质量为m,带电量为q,两板间的距离为d,当电键K闭合以后,粒子离开B板向A板运动,之后到达A板时未碰撞又返回运动,如此不断往返运动,整个过程不计重力,试分析电源性质,画出U-t图象。电源已知为一方波交流电,粒子运动周期为T。
9. 在磁感强度B=0.5T的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd,边长L=0.2m,线圈的ad边跟磁场的左边界重合,如图45-B-6,线圈的电阻R=0.4Ω用外力使线圈从磁场中运动出来:一次是用力使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场;另一次是用力使线圈以ad边为轴匀速转出磁场,两次所用的时间都是0.1s两次外力对线圈做功之差 .
三 计算题
8.匝数为n的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动,初始时刻穿过线圈的磁通量达到最大值φm,在转过的过程中,流过线圈某截面的电量为q,线圈中产生的焦耳热为Q,则这过程中线圈所受到的最大磁力矩为 .
8. 如图45-A-10所示,水平面内平行放置两根裸铜导轨,导轨间距为L一根裸铜棒ab垂直导轨放置在导轨上面,铜棒质量为m,可无摩擦地在导轨上滑动两导轨右端与电阻R相连,铜棒和导轨的电阻不计,两根一样的弹簧,左端固定在木版上,右端与铜棒相连,弹簧质量与铜棒相比可不计,开始时铜棒作简谐运动,OO1为平衡位置,振幅Am周期为T,最大速度为V0,如加一垂直导轨平面内匀强磁场B后,发现铜棒作阻尼运动,如同时给铜棒加一水平力F则发现铜棒仍作原简谐运动。问
(1) 棒作阻尼运动的原因是
(2)关于水平力F的情况,下列判断正确的是 ( )
A F的方向总是与弹簧弹力的方向相同
B F的大小总是与安培力大小相等
C F的大小不变方向变化
D F 可以为恒力
(3)如果铜棒中的电流按正弦规律变化,那么每次振动中外界供给铜棒的能量是
(该题中计算供给铜棒的能量应用有效值)
7. 一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直线圈中感应电动势e与时间t的关系如图45-A-9,感应电动势最大值和周期可由图中读出,则磁感强度B= ,在 时刻线圈平面与磁感强度的夹角等于
(该题注意运用e─t图线求解)
6.正弦交流交流电压U=50sin100πt(V),加在一氖管两端,已知当氖管两端电压达到25 V时才开始发光,则此氖管在此交流电的一个周期里发光的总时间为 ( )
A 0.02s B 0.0025s C 0.01s D 0.005s
(该题考查瞬时表达式,注意正、负半周均有发光时间)
二 填空题
5.如图45-8所示,面积为S的单匝线圈,在磁感强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,角速度为 ,线圈电阻为r,负载电阻为R,线圈由图示位置转过90°过程中,下列结论正确的是 ( )
A 平均电动势 = B 通过电阻R的电量q= C R上产生的热量Q=
D 外力所做的功W= (该题注意区分平均值与有效值的区别)
4.两只相同的电阻,分别通以如图45-A-7所示的交变电流,则在一个周期内两交变电流在电阻上产生的焦耳热Q1:Q2等于 ( )
A 3:1 B 1:2 C 2:1 D 4:3
(计算焦耳热应用交变电流的有效值)
3. 在交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,频率可以改变,在如图45-A-6所示电路a、b两点间逐次将图中的电路元件(1)、(2)、(3)单独接入,当使交流频率增加时,可以观察到下列论述的哪种情况( )
A A1读数不变,A2增大,A3减小
B A1读数减小,A2不变,A3增大
C A1读数增大,A2不变,A3减小
D A1,A2,A3的读数均不变
(该题考查电感、电容、电阻对交流电的影响)
2. 一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化规律如图45-A-5,下列说法正确的是 ( )
A t1时刻线圈中感应电动势最大
B t2时刻线圈平面垂直于磁感应线
C t3时刻线圈平面与中性面重合
D t2、t4时刻线圈中感应电流方向相同
(该题运用Φ─t图象和线圈在磁场中转动变化规律求解)
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