【題目】如圖(甲)所示,把一個固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝,線圈的總電阻r=1.0Ω,線圈所圍成矩形的面積S=0.040m2,小燈泡的電阻R=9.0Ω,磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖(乙)所示。已知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式為,其中為磁感應(yīng)強度的最大值,T為磁場變化的周期。不計燈絲電阻隨溫度的變化,求:
(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)小燈泡消耗的電功率;
(3)在磁感強度變化的0-的時間內(nèi),通過小燈泡的電荷量。
【答案】(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10-3C
【解析】試題分析:(1)根據(jù)B﹣t圖象讀出周期T,由公式Em=nBmSω求出線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)根據(jù)歐姆定律求出電流的最大值,再求出電流的有效值,由電流的有效值求解小燈泡消耗的電功率.
(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的公式求解0~時間內(nèi),通過小燈泡的電荷量.
解:(1)因為線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變化的周期與磁場變化的周期相同,所以由圖象可知,線圈中產(chǎn)生交變電流的周期為 T=3.14×10﹣2s.
所以線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為Em=nBmSω=nBmS=100×1×0.040×V=8V
(2)根據(jù)歐姆定律,電路中電流的最大值為
通過小燈泡電流的有效值為 I==0.4A
小燈泡消耗的電功率為 P=I2R=2.88W
(3)在磁感應(yīng)強度變化的1~1/4周期內(nèi),線圈中感應(yīng)電動勢的平均值
通過燈泡的平均電流
通過燈泡的電荷量
答:
(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為8V;
(2)小燈泡消耗的電功率為2.88W;
(3)在磁感應(yīng)強度變化的0~時間內(nèi),通過小燈泡的電荷量為4.0×10﹣3C.
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【題目】在跳水比賽中,有一個單項是“3m跳板”,其比賽過程可簡化為:運動員走上跳板,跳板被壓縮到最低點,跳板又將運動員豎直向上彈到最高點,運動員做自由落體運動,豎直落入水中。將運動員視為質(zhì)點,運動員質(zhì)量m=60kg,g=10m/s2。最高點A、跳板的水平點B、最低點C和水面之間的豎直距離如圖所示.求:
(1)跳板被壓縮到最低點C時具有的彈性勢能多大?
(2)運動員入水前速度大小?
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【題目】如圖所示為一自耦變壓器,保持電阻R′和輸入電壓不變,以下說法正確的是( )
A. 滑片P向b方向移動,滑片Q下移,電流表示數(shù)減小
B. 滑片P不動,滑片Q上移,電流表示數(shù)不變
C. 滑片P向b方向移動,滑片Q不動,電壓表示數(shù)增大
D. 滑片P不動,滑片Q上移或下移,電壓表示數(shù)始終不變
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【題目】圖甲所示,物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖5乙、丙所示。取g=10 m/s2,則
A. 第1 s內(nèi)推力做功為1 J
B. 第2 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為W=2.0 J
C. 第1.5 s時推力F的功率為3W
D. 第2 s內(nèi)推力F做功的平均功率=1.5 W
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【題目】關(guān)于摩擦力,以下說云中正確的是
A. 靜止的物體有可能受到滑動摩擦力
B. 運動的物體只可能受到滑動摩擦力
C. 滑動摩擦力的方向總是與運動方向相反
D. 滑動摩擦力的方向不可能與運動方向一致
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【題目】從粒子源不斷發(fā)射相同的帶電粒子,初速度可忽略不計,這些粒子經(jīng)電場加速后,從M孔以平行于MN方向進入一個邊長為d的正方形的磁場區(qū)域MNQP,如圖7所示,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向外,其中PQ的中點S開有小孔,外側(cè)緊貼PQ放置一塊熒光屏。當(dāng)把加速電壓調(diào)節(jié)為U時,這些粒子剛好經(jīng)過孔S打在熒光屏上,不計粒子的重力和粒子間的相互作用。
(1)請說明粒子的電性
(2)求出粒子的比荷。
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【題目】關(guān)于速度,下列說法正確的是( )
A. 速度是表示物體運動的快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量
B. 平均速度就是初、末速度的平均值,它只有大小,沒有方向,是標(biāo)量
C. 運動物體在某一時刻或某一位置的速度,叫做瞬時速度,它是標(biāo)量
D. 汽車上的速度計是用來測量汽車平均速度大小的儀器
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【題目】2007年10月24日,“嫦娥一號”衛(wèi)星星箭分離,衛(wèi)星進入繞地球軌道。在繞地運行時,要經(jīng)過三次近地變軌:12小時橢圓軌道①→24小時橢圓軌道②→48小時橢圓軌道③→地月轉(zhuǎn)移軌道④。11月5日11時,當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度為h的A點時,再一次實施變軌,進入12小時橢圓軌道⑤,后又經(jīng)過兩次變軌,最后進入周期為T的月球極月圓軌道⑦。如圖所示,已知月球半徑為R。
(1)請回答:“嫦娥一號”在完成第三次近地變軌時需要加速還是減速?
(2)寫出月球表面重力加速度的表達式。
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