【題目】電磁彈是我國最新的重大科研項(xiàng)目，原理可用下述模型說明．如圖甲所示，虛線MN右側(cè)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，一邊長為L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，線框電阻為R，質(zhì)量為m，ab邊在磁場外側(cè)緊靠MN虛線邊界處．t＝0時(shí)起磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律是B＝B0＋kt(k為大于零的常量)，空氣阻力忽略不計(jì)．

(1)求t＝0時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流的功率P；

(2)求線框cd邊穿出磁場時(shí)通過線框某一橫截面的電荷量q；

(3)若用相同的金屬線繞制相同大小的n匝線框，如圖乙所示，在線框上加一質(zhì)量為M的負(fù)載物，證明：載物線框匝數(shù)越多，t＝0時(shí)線框加速度越大．

【答案】(1) (2) (3)見解析

【解析】

(1)t＝0時(shí)刻線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E0＝kL2

功率P＝

解得P＝.

(2)穿出磁場過程線框中的平均電動(dòng)勢(shì)

線框中的平均電流

通過的電荷量q＝Δt，解得q＝.

(3)證明：n匝線框在t＝0時(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝nE0

線框的總電阻R總＝nR

線框中的電流I＝

t＝0時(shí)刻線框受到的安培力F＝nB0IL

設(shè)線框的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有F＝(nm＋M)a

解得a＝，可知匝數(shù)n越大，加速度a越大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在“利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為________cm.

(2)小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是________．(填選項(xiàng)前的字母)

A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)

B．測(cè)量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為

C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大

D．選擇密度較小的擺球，測(cè)得的重力加速度值誤差較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E。在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。y軸下方的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從O點(diǎn)射入磁場。(不計(jì)粒子的重力)

(1)求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

(2)要使粒子進(jìn)入磁場之后不再經(jīng)過x軸，電場強(qiáng)度需大于或等于某個(gè)值E0，求E0；

(3)若電場強(qiáng)度E等于第(2)問E0的，求粒子經(jīng)過x軸時(shí)的位置。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：

a．如圖甲所示，將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn)，另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)．

b．沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置，將此位置標(biāo)記為O點(diǎn)，讀取此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，分別記錄兩個(gè)拉力F1、F2的大�。霉P在兩繩的拉力方向上分別標(biāo)記a、b兩點(diǎn)，并分別將其與O點(diǎn)連接，表示兩力的方向．

c．再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn)，記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方向．

①用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn)，這樣做的目的是____________．

②實(shí)驗(yàn)中利用圖中標(biāo)記的o點(diǎn)和b點(diǎn)確定分力方向時(shí)，圖甲中的b點(diǎn)標(biāo)記得不妥，其原因是________________．

③圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的力的圖示，其中______ (填F或F，)是F1和F2合力的實(shí)際測(cè)量值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，均勻金屬圓環(huán)總電阻為2R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過圓環(huán)．金屬桿OM長為l，電阻為，M端與環(huán)緊密接觸，金屬桿OM繞過圓心的轉(zhuǎn)軸O以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)電阻為R的一段導(dǎo)線一端和環(huán)連接，另一端與金屬桿的轉(zhuǎn)軸O相連接時(shí)，下列結(jié)論中正確的是(　　)

A. 通過導(dǎo)線R的電流的最大值為

B. 通過導(dǎo)線R的電流的最小值為

C. OM中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒為

D. 導(dǎo)線中通過的電流恒為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線動(dòng)，t＝0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v－t圖中（如圖），直線a、b分別描述了甲乙兩車在0－20 s的運(yùn)動(dòng)情況。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系，下列說法正確的是（ ）

A. 在0－10 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離

B. 在10－20 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離

C. 在5－15 s內(nèi)兩車的位移相等

D. 在t＝10 s時(shí)兩車在公路上相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如上圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場．一帶電粒子a(不計(jì)重力)以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)穿出．若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個(gè)同樣的粒子b(不計(jì)重力)仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b(　　)

A. 穿出位置一定在O′點(diǎn)下方

B. 穿出位置一定在O′點(diǎn)上方

C. 運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場中的電勢(shì)能一定減小

D. 在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定減小

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【題目】（10分）在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖1連接起來進(jìn)行探究。

（1）某次測(cè)量如圖2所示，指針示數(shù)為___________cm。

（2）在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表1。用表1數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧1的勁度系數(shù)為_________N/m（重力加速度g=10m/s2）。由表1數(shù)據(jù)____________（填“能”或“不能”）計(jì)算出彈簧2的勁度系數(shù)。

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【題目】足球運(yùn)動(dòng)是深受青少年喜愛的項(xiàng)目之一，如圖所示為四種與足球有關(guān)的情景。下列說法正確的是（ ）

甲圖 乙圖 丙圖 丁圖

A. 甲圖中，靜止在草地上的足球?qū)Σ莸氐膲毫褪撬闹亓?/span>

B. 乙圖中，靜止在地上的兩個(gè)足球由于接觸而一定受到相互作用的彈力

C. 丙圖中，落在球網(wǎng)中的足球會(huì)受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變

D. 丁圖中，被踢出的足球受到重力、腳對(duì)球的彈力

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