【題目】(1)如圖1所以,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于紙面,在紙面內(nèi)有一條以O(shè)點為圓心、半徑為L圓弧形金屬導(dǎo)軌,長也為L的導(dǎo)體棒OA可繞O點自由轉(zhuǎn)動,導(dǎo)體棒的另一端與金屬導(dǎo)軌良好接觸,并通過導(dǎo)線與電阻R構(gòu)成閉合電路。當導(dǎo)體棒以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,試根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,證明導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為。
(2)某同學(xué)看到有些玩具車在前進時車輪上能發(fā)光,受此啟發(fā),他設(shè)計了一種帶有閃爍燈的自行車后輪,可以增強夜間騎車的安全性。
圖1所示為自行車后車輪,其金屬輪軸半徑可以忽略,金屬車輪半徑r=0.4m,其間由絕緣輻條連接(絕緣輻條未畫出)。車輪與輪軸之間均勻地連接有4根金屬條,每根金屬條中間都串接一個LED燈,燈可視為純電阻,每個燈的阻值為R=0.3Ω并保持不變。車輪邊的車架上固定有磁鐵,在車輪與輪軸之間形成了磁感應(yīng)強度B=0.5T,方向垂直于紙面向外的扇形勻強磁場區(qū)域,扇形對應(yīng)的圓心角θ=30°。自行車勻速前進的速度為v=8m/s(等于車輪邊緣相對軸的線速度)。不計其它電阻和車輪厚度,并忽略磁場邊緣效應(yīng)。
①在圖1所示裝置中,當其中一根金屬條ab進入磁場時,指出ab上感應(yīng)電流的方向,并求ab中感應(yīng)電流的大。
②若自行車以速度為v=8m/s勻速前進時,車輪受到的總摩擦阻力為2.0N,則后車輪轉(zhuǎn)動一周,動力所做的功為多少?(忽略空氣阻力,π≈3.0)
【答案】(1)見解析;(2)①2A;②4.96J。
【解析】
試題解析:(1)(4分)設(shè)金屬棒OA在△t時間內(nèi)掃過的面積為△S,則:
所以
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
(2)①(4分)根據(jù)右手定則知:ab中的電流方向為b→a。
ab相當于電源,其等效電路如圖所示。
=20rad/s
應(yīng)用(1)推導(dǎo)出的結(jié)果:=0.8V
電路總電阻:=0.4Ω
通過ab中的電流:=2A
②(4分)車輪轉(zhuǎn)動一周的時間:=0.3s
則T時間內(nèi)克服阻力做功:=4.8J
T時間內(nèi)產(chǎn)生電流的時間=0.1s
在T時間內(nèi),電流通過燈泡電阻產(chǎn)生的焦耳熱=0.16J
動力所做的功
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【題目】甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線動,t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標。在描述兩車運動的v-t圖中(如圖),直線a、b分別描述了甲乙兩車在0-20 s的運動情況。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)兩車逐漸遠離
B. 在10-20 s內(nèi)兩車逐漸遠離
C. 在5-15 s內(nèi)兩車的位移相等
D. 在t=10 s時兩車在公路上相遇
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【題目】關(guān)于石墨與金剛石的區(qū)別,下列說法中正確的是:( )
A.石墨與金剛石是由不同物質(zhì)生成的不同晶體
B.石墨和金剛石是由不同種物質(zhì)微粒組成的不同空間點陣的晶體
C.金剛石比石墨中原子間作用力大,金剛石有很大的硬度.
D.金剛石是單晶體,石墨是多晶體
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【題目】倒在杯中的香檳酒中會冒出一連串上升的氣泡,這些氣泡在開始上升過程中( )
A.體積越來越大,速度越來越快
B.體積越來越大,速度基本不變
C.體積基本不變,速度越來越快
D.體積基本不變,速度基本不變
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【題目】為提高百米賽跑運動員的成績,教練員分析了運動員跑百米全程的錄像帶,測得:運動員在前跑了,7s末到7.1s末跑了0.92m,跑到終點共用10.8s,則下列說法中正確的是
A.運動員在百米全過程的平均速度約為9.26m/s
B.運動員在前7s的平均速度約為8.71m/s
C.運動員在7s末的瞬時速度約為9.2m/s
D.無法知道運動員在7s末的瞬時速度
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【題目】從牛頓第一定律可直接演繹得出( )
A.質(zhì)量是物體慣性的量度
B.質(zhì)量一定的物體加速度與合外力成正比
C.物體的運動需要力來維持
D.物體有保持原有運動狀態(tài)的特性
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【題目】有一塊長方形的銅條,有關(guān)于它的三種說法:
①這是一塊單晶體,因為它有規(guī)則的幾何形狀.
②這是一塊多晶體,因為它內(nèi)部的分子是不規(guī)則的,沒有形成點陣結(jié)構(gòu).
③這是非晶體,因為它的物理性質(zhì)是各向同性的.
這三種說法中:( )
A.①、②是錯的
B.②、③是錯的
C.①、③是錯的
D.都是錯的
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