【題目】如圖(a)所示,一端封閉的兩條平行光滑導軌相距L,距左端L處的中間一段被彎成 半徑為H的1/4圓弧,導軌左右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導軌所在區(qū)域無磁場,右段區(qū)域存在磁場B0,左段區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的磁場Bt),如圖(b)所示,兩磁場方向均豎直向上。在圓弧頂端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導軌左段形成閉合回路,從金屬棒下滑開始計時,經(jīng)過時間t0滑到圓弧底端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R,導軌電阻不計,重力加速度為g。

⑴問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動時,回路中感應電流的大小和方向是否發(fā)生改變?為什么?

⑵求0到時間t0內(nèi),回路中感應電流產(chǎn)生的焦耳熱量。

⑶探討在金屬棒滑到圓弧底端進入勻強磁場B0的一瞬間,回路中感應電流的大小和方向。

【答案】1)感應電流的大小和方向均不發(fā)生改變。因為金屬棒滑到圓弧任意位置時,回路中磁通量的變化率相同。 (2分)

20—t0時間內(nèi),設(shè)回路中感應電動勢大小為E0,感應電流為I,感應電流產(chǎn)生的焦耳熱為Q,由法拉第電磁感應定律:1分)

根據(jù)閉合電路的歐姆定律:1分)由焦定律及②③有:2分)

3)設(shè)金屬進入磁場B0的瞬間,速度為v,

金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過程中,機械能守恒:1分)

根據(jù)法拉第電磁感應定律,金屬棒進入磁場B0區(qū)域瞬間產(chǎn)生的感應電動勢大小為E,則:方向為1分)

而左端磁場的感應電動勢為,方向為由閉合電路歐姆定律,求得感應電流:1分)

根據(jù)討論:I.時,I=0;(1分)

II.時,,方向為;(1分)

III.時,,方向為。(1分)

【解析】略

練習冊系列答案
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【題目】一個空心金屬球A8×10-4C正電荷,一個有絕緣柄的金屬小球B帶有2×10-4C的負電荷,將B球放入A球殼內(nèi)與內(nèi)壁接觸,靜電平衡后,A、B球帶的電荷量正確的是

A. QA=6×10-4C B. QA=5×10-4C C. QB=3×10-4C D. QB=0

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【題目】如圖所示,一根細線下端拴一個金屬小球P,細線的上端固定在金屬塊Q上,Q放在帶小孔的水平桌面上.小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動(圓錐擺).現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動(圖上未畫出),兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止.則后一種情況與原來相比較,下列說法中正確的是

A. Q受到桌面的支持力增加 B. Q受到桌面的靜摩擦力不變

C. 小球P運動的角速度變小 D. 小球P運動的周期變小

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A. 恒星A的角速度比恒星B的角速度小

B. 恒星A的線速度比恒星B的線速度小

C. 恒星A受到的向心力比恒星B受到的向心力小

D. 恒星A的質(zhì)量比恒星B的小

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【題目】地球人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,其飛行速率(  )

A.大于7.9km/s B.介于7.9~11.2km/s之間

C.小于7.9km/s D.一定等于7.9km/s

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【題目】在某一高樓的陽臺上豎直向上拋出一小球,忽略空氣阻力,g10m/s2,在落地之前求:

1)若小球豎直上拋4秒后達到最高點,則最高點高度為多少?

(2)當小球的位置離拋出點距離60m時所用的時間為多少?

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【題目】(多選)如圖甲所示,一物塊在t=0時刻,以初速度從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行,物塊速度隨時間變化的圖象如圖乙所示,t0時刻物塊到達最高點,3t0時刻物塊又返回底端.由此可以確定:

A. 物塊返回底端時的速度

B. 物塊所受摩擦力大小

C. 斜面傾角θ

D. 3t0時間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功

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【題目】下列說法正確的是

A. 美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器

B. 安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應

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【題目】有一個小燈泡上標有“4V2W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I﹣U圖線.現(xiàn)有下列器材供選用:

A.電壓表(05V,內(nèi)阻10kΩ

B.電壓表(015V,內(nèi)阻20kΩ

C.電流表(03A,內(nèi)阻

D.電流表(00.6A,內(nèi)阻0.4Ω

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F.滑動變阻器(500Ω,1A

G.學生電源(直流6V)、開關(guān)、導線若干

1)實驗時,選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗,請說明理由: ;

2)實驗中所用電壓表應選 ,電流表應選用 ,滑動變阻器應選用 .(填序號示)

3)把圖丙中所示的實驗器材用實線連接成實物電路圖.

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