【題目】電磁彈是我國最新的重大科研項目,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時起磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律是BB0kt(k為大于零的常量),空氣阻力忽略不計.

(1)t=0時刻,線框中感應(yīng)電流的功率P

(2)求線框cd邊穿出磁場時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時線框加速度越大.

【答案】(1) (2) (3)見解析

【解析】

(1)t=0時刻線框中的感應(yīng)電動勢

E0kL2

功率P

解得P.

(2)穿出磁場過程線框中的平均電動勢

線框中的平均電流

通過的電荷量qΔt,解得q.

(3)證明:n匝線框在t=0時刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EnE0

線框的總電阻RnR

線框中的電流I

t=0時刻線框受到的安培力FnB0IL

設(shè)線框的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有F=(nmM)a

解得a,可知匝數(shù)n越大,加速度a越大.

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】某實驗小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>的實驗中:

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

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

A.把單擺從平衡位置拉開30°的擺角,并在釋放擺球的同時開始計時

B.測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時間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算得到的重力加速度值偏大

D.選擇密度較小的擺球,測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。(不計粒子的重力)

(1)求粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑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值E0,求E0;

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

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證力的平行四邊形定則的實驗中,某同學(xué)進(jìn)行實驗的主要步驟是:

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彈簧測力計.

b.沿著兩個方向拉彈簧測力計,將橡皮筋的活動端拉到某一位置,將此位置標(biāo)記為O點(diǎn),讀取此時彈簧測力計的示數(shù),分別記錄兩個拉力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.再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍拉至O點(diǎn),記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方向.

①用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍拉至O點(diǎn),這樣做的目的是____________

②實驗中利用圖中標(biāo)記的o點(diǎn)和b點(diǎn)確定分力方向時,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)實驗數(shù)據(jù)作出的力的圖示,其中______ (FF,)F1F2合力的實際測量值.

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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,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,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)電動勢恒為

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,t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標(biāo)。在描述兩車運(yùn)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(yùn)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. 0-10 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離

B. 10-20 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離

C. 5-15 s內(nèi)兩車的位移相等

D. t=10 s時兩車在公路上相遇

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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,另一個同樣的粒子b(不計重力)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)動時,在電場中的電勢能一定減小

D. 在電場中運(yùn)動時,動能一定減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(10分)在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時,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)____________(填不能)計算出彈簧2的勁度系數(shù)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】足球運(yùn)動是深受青少年喜愛的項目之一,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、腳對球的彈力

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