【題目】輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.32kg，邊長為L=0.8m、匝數(shù)n=10的正方形線圈總電阻為r=1Ω．邊長為 的正方形磁場區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示．磁場方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化如圖乙所示，從t=0開始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線開始松弛，g=10m/s2 ． 求：

（1）在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢；
（2）在前t0時(shí)間內(nèi)線圈的電功率；
（3）求t0的值．

【答案】
（1）解：由法拉第電磁感應(yīng)定律得：

故在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢為0.4V．


（2）解：

P=I2r=0.16（W）

故在前t0時(shí)間內(nèi)線圈的電功率為0.16W．


（3）解：分析線圈受力可知，當(dāng)細(xì)線松弛時(shí)有：

由圖象知： 解得：t0=2s

故t0的值為2s．


【解析】（1）根據(jù)= 求出感應(yīng)電動(dòng)勢，注意S為有效面積．（2）根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢求出感應(yīng)電流，再根據(jù)P=I2r求出線圈的電功率．（3）當(dāng)線圈所受的安培力等于線圈的重力時(shí)，繩子的張力為零，細(xì)線開始松弛．根據(jù) ， 求出拉力為零時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，再根據(jù)圖象求出時(shí)間．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了電磁感應(yīng)與力學(xué)的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向；求回路中電流強(qiáng)度；分析研究導(dǎo)體受力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）；列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解才能正確解答此題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，同時(shí)對環(huán)加一個(gè)豎直向上的作用力F，并使F的大小隨v的大小變化，兩者的關(guān)系為F=kv，其中k為常數(shù)，則環(huán)在運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖像可能是（ ）

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系．一個(gè)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)，在恒力和重力的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止開始沿直線斜向下運(yùn)動(dòng)，直線與軸負(fù)方向成角（）．不計(jì)空氣阻力，重力加速度為，則以下說法正確的是（ ）

①當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒

②當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒

③當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小也可能增大

④當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小也可能增大

A. ②③ B. ②④ C. ①③ D. ①④

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將長50cm，質(zhì)量為10g的均勻金屬棒ab兩端用兩只相同的彈簧懸掛成水平狀態(tài)，位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)金屬棒中通過0.4A電流時(shí)，彈簧恰好不伸長，求：

（1）勻強(qiáng)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大．
（2）當(dāng)金屬棒通0.2A由a到b的電流時(shí)，彈簧伸長1cm，如果電流方向由b到a，而電流大小不變，彈簧伸長又是多少．（取g=9.8m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長，LM下端與MN相切．在OP與QR之間的區(qū)域內(nèi)有一豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．C、D是質(zhì)量為m和4m的絕緣小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），其中D帶有電荷量q，C不帶電．現(xiàn)將物塊D靜止放置在水平軌道的MO段，將物塊C從離水平軌道MN距離h高的L處由靜止釋放，物塊C沿軌道下滑進(jìn)入水平軌道，然后與D相碰，碰后物體C被反彈滑至斜面 處，物體D進(jìn)入虛線OP右側(cè)的復(fù)合場中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，最后從RQ側(cè)飛出復(fù)合場區(qū)域．求：

（1）物塊D進(jìn)入磁場時(shí)的瞬時(shí)速度vD；
（2）若物塊D進(jìn)入磁場后恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的值及物塊D的電性；
（3）若物塊D飛離復(fù)合場區(qū)域時(shí)速度方向與水平夾角為60°，求物塊D飛出QR邊界時(shí)與水平軌道的距離d．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖將鋁板制成“U”形框后水平放置，一質(zhì)量為m的帶正電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方，讓整體在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng)，速度方向水平且與磁場方向垂直。懸線的拉力為T，重力加速度為g，則（ ）

A. 懸線豎起，T>mg

B. 懸線豎直，T<mg

C. 選擇v的大小，可以使T=0

D. T的大小與v無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標(biāo)有“6V、12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=0.50Ω．若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說法中正確的是（ ）

A.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12W
B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12W
C.電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0W
D.整個(gè)電路消耗的電功率為22W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有一特殊電池，它的電動(dòng)勢E約為9V，內(nèi)阻r約為40Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50mA．為了測定這個(gè)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測出，阻值為5Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9Ω，R0為定值電阻，對電路起保護(hù)作用．

（1）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：本實(shí)驗(yàn)選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好（ ）
A.10Ω
B.50Ω
C.150Ω
D.500Ω
（2）該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)K，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了圖乙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢E=V，內(nèi)阻r=Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究彈簧的彈力與形變量之間的關(guān)系。彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時(shí)，長度記為L0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如表：

（1）請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度Lx與的差值。

（2）由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為______N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_____g（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力 加速度取9.8m/s2）。

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