7.两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,如图20所示,两板间有一个质量为m、电荷量+q的油滴恰好处于静止.则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是( )
A.磁感应强度B竖直向上且正增强,=
B.磁感应强度B竖直向下且正增强,=
C.磁感应强度B竖直向上且正减弱,=
D.磁感应强度B竖直向下且正减弱,=
解析:油滴静止说明电容器下极板带正电,线圈中电流自上而下(电源内部),由楞次定律可以判断,线圈中的磁感应强度B为向上的减弱或向下的增强.
又E=n①
UR=·E②
=mg③
由①②③式可解得:=
答案:C
图21
6.如图19所示是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是( )
A.S1接通,S2、S3断开,日光灯就能正常发光
B.S1、S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光
C.S3断开,接通S1、S2后,再断开S2,日光灯就能正常发光
D.当日光灯正常发光后,再接通S3,日光灯仍能正常发光
解析:当S1接通,S2、S3断开时,电源电压220 V直接加在灯管两端,达不到灯管启动的高压值,日光灯不能发光,选项A错误.当S1、S2接通,S3断开时,灯丝两端被短路,电压为零,日光灯不能发光,选项B错误.当日光灯正常发光后,再接通S3,则镇流器被短路,灯管两端电压过高,会损坏灯管,选项D错误.只有当S1、S2接通,灯丝被预热,发出电子,再断开S2,镇流器中产生很大的自感电动势,和原电压一起加在灯管两端,使气体电离,日光灯正常发光,故选项C正确.
答案:C
图20
5.如图18所示,两块竖直放置的金属板间距为d,用导线与一匝数为n的线圈连接.线圈内部分布有方向水平向左的匀强磁场.两板间有一个一定质量、电荷量为+q的油滴在与水平方向成30°角斜向右上方的恒力F的作用下恰好处于平衡状态.则线圈内磁场的变化情况和磁通量的变化率分别是( )
图18
A.磁场正在增强,=
B.磁场正在减弱,=
C.磁场正在减弱,=
D.磁场正在增强,=
解析:本题涉及带电粒子在电场中的平衡及感应电动势两个问题.由于直流电不能通过电容器,因此,电容器两极板间电压为线圈上感应电动势的大小,带电油滴所受重力竖直向下,恒力F与水平方向成30°斜向右上方,且带电油滴恰好处于平衡状态,则可知油滴所受电场力方向水平向左,电容器右极板带正电,由楞次定律可知磁场正在减弱;由带电粒子水平方向受力平衡可得F·cos30°=n·q,得=.
答案:B
图19
4.(2009年济宁一中月考)如图17所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻均不计.当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时,通过电阻R的电流是( )
A. B.
C. D.
解析:电流应等于感应电动势除以电阻R,问题在于感应电动势应如何计算.能够引起感应电流的电动势是MN间产生的电动势,所以有效切割长度应为.而用已知参数表示应为,所以有效切割长度l=.则E=Blv=,I==,所以选项D正确.
答案:D
3.如图16中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)( )
图16
A.由c到d,I=Br2ω/R
B.由d到c,I=Br2ω/R
C.由c到d,I=Br2ω/(2R)
D.由d到c,I=Br2ω/(2R)
解析:金属圆盘在匀强磁场中匀速转动,可以等效为无数根长为r的导体棒绕O点做匀速圆周运动,其产生的感应电动势大小为E=Br2ω/2,由右手定则可知其方向由外指向圆心,故通过电阻R的电流I=Bωr2/(2R),方向由d到c,故选D项.
答案:D
图17
2.如图15所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd.b、d间连有一固定电阻R,导线电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图19)做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小,则( )
A.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由b到d
B.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由d到b
C.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由b到d
D.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由d到b
解析:MN切割磁感线产生感应电动势E=Blv,由于MN两端电压指路端电压,而导体杆电阻也为R,故U=Blv;由右手定则可判定流过R电阻的电流由b到d,因此A正确.
答案:A
1.如图14所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是( )
图14
A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.断开开关S切断电路时,A2立即熄灭,A1过一会儿才熄灭
D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
解析:本题考查了对通电自感和断电自感现象的理解,以及纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线.通电瞬间,L中有自感电动势产生,与L在同一支路的灯A1要逐渐变亮,而A2和电源构成回路则立即亮;稳定后,A1与A2并联,两灯一样亮.断开开关瞬间,L中有自感电动势,相当于电源,与A1、A2构成回路,所以两灯都过一会儿才熄灭.
答案:AD
图15
15.升降机由静止开始以加速度匀加速上升2s.速度达到3m/s,接着匀速上升10s,最后再以加速度匀减速上升3s才停下来.求:
(l)匀加速上升的加速度
(2)匀减速上升的加速度
14.列车进站时以的加速度做匀减速直线运动,经过100s列车才停下来,列车刚进站时的速度是______km/h.
13.一架飞机在空中以400m/s的速度匀速飞行,它的加速度.一辆汽车由静止起动在2s钟内速度增加到 4m/s,它的加速度.
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