1.下列各项中字词的注意或释义有错误的一项是( )
A.百舸(gě) 橘(jú)子洲 遒劲(强劲有力)
B.峥嵘(zhēng róng) 携(xié) 遏(è)制
C.漫江(满) 寥(liáo)廊 挥斥(斥责)
D.惆怅(chàng) 稠(chóu)密 辟谣(pì yáo)
12.(14分)(2010·临沂模拟)在拆装某种大型电磁设备的过程中,需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合,然后再提升直至离开磁场,操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈.假设
该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈,其匝数为n,总质量为M,总电阻为R.磁场的磁感应强度为B,如图13所示.开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐,若转动手摇轮轴A,在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场.求此过程中:
(1)流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少 ?
(2)在转动轮轴时,人至少需做多少功?(不考虑摩擦影响)
解析:(1)在匀速提升的过程中线圈运动速度v= ①
线圈中感应电动势E=nBLv ②
产生的感应电流I= ③
流过导线横截面的电荷量q=It ④
联立①②③④得q=.
(2)匀速提升的过程中,要克服重力和安培力做功,即
W=WG+W安 ⑤
又WG=Mgd ⑥
W安=nBILd⑦
联立①②③④⑤⑥⑦得
W=Mgd+.
答案:(1) (2)Mgd+
11.(12分)(2010·皖南模拟)如图12所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,且无摩擦.在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B.开始时导体棒静止,当磁场以速度v匀速向上运动时,导体棒也随之开始运动,并很快达到恒定的速度,此时导体棒仍处在磁场区域内,试求:
(1)导体棒的恒定速度;
(2)导体棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率.
解析:(1)设棒速为v′,有
E=BL(v-v′) ①
F安=BIL== ②
棒受力平衡有:mg=F安 ③
联立得:v′=v- ④
方向向上
(2)P= ⑤
联立①④⑤得:P=.
答案:(1)v- 向上 (2)
10.(11分)如图11甲所示,用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈,现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态,已知金属圈的质量为m,半径为r,导线的电阻率为ρ,截面积为S.金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中,磁感应强度B随时间t的变化满足B=kt(k为常量),如图11乙所示.金属圈下半部分在磁场外.若丝线所能承受的最大拉力FTm=2mg,求:从t=0时刻起,经过多长时间丝线会被拉断?
解析:设金属圈受重力mg、拉力FT和安培力F的作用处于静止状态,则FT=mg+F,又F=2BIr,
金属圈中的感应电流I=,
由法拉第电磁感应定律得
E=,=·,
金属圈的电阻R=ρ,
又B=kt,FTm=2mg
由以上各式求得t=.
答案:
9.(2009·福建高考)如图10所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程 ( )
A.杆的速度最大值为
B.流过电阻R的电荷量为
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量
解析:当杆的速度达到最大时,安培力F安=,杆受力平衡,故F-μmg-
F安=0,所以v=,A错;流过电阻R的电荷量为q===,B对;根据动能定理,恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量,由于摩擦力做负功,所以恒力F、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量,C错,D对.
答案:BD
8.如图9所示,光滑的“∏”形金属导体框竖直放置,质量为m的金属棒MN与框架接触良好.磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反,但均垂直于框架平面,分别处在abcd和cdef区域.现从图示位置由静止释放金属棒MN,当金属棒进入磁场B1区域后,恰好做匀速运动.以下说法中正确的有( )
A.若B2=B1,金属棒进入B2区域后将加速下滑
B.若B2=B1,金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑
C.若B2<B1,金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑
D.若B2>B1,金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑
解析:若B2=B1,金属棒进入B2区域后,磁场反向,回路电流反向,由左手定则知:安培力并没有反向,大小也没有变,故金属棒进入B2区域后,mg-=0,仍将保持匀速下滑,B对;若B2<B1,金属棒进入B2区域后,安培力没有反向但大小变小,由F=BIL=BL=知,mg->0,金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑,故C也对;同理,若B2>B1,金属棒进入B2区域后mg-<0,可能先减速后匀速下滑,故D也对.
答案:BCD
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