【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5 T,邊長L=10 cm 的正方形線圈 abcd共100匝,線圈電阻 r=1 Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,角速度ω=2π rad/s,外電路電阻R=4 Ω,求:
(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時的瞬時感應(yīng)電動勢;
(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢;
(4)交變電壓表的示數(shù);
(5)線圈轉(zhuǎn)動一周外力所做的功;
(6) 周期內(nèi)通過R的電荷量為多少?
【答案】(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.0866 C
【解析】
(1)感應(yīng)電動勢的最大值Em=NBSω=100×0.5×0.12×2π V=3.14 V.
(2)轉(zhuǎn)過60°時的瞬時感應(yīng)電動勢:
e=Emcos 60°=3.14×0.5 V=1.57 V.
(3)通過60°角過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢:
E=V≈2.6 V.
(4)電壓表示數(shù)為外電路電壓的有效值:
U==1.78 V.
(5)轉(zhuǎn)動一周外力所做的功等于電流產(chǎn)生的熱量:
W=Q==0.99 J.
(6)1/6周期內(nèi)通過電阻R的電荷量:
=0.086 6 C.
答案:(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.086 6 C
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【題目】在光滑的水平面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標系,長為L的光滑細桿AB的兩個端點A、B分別約束在x軸和y軸上運動,現(xiàn)讓A沿x軸正方向以速度v0勻速運動,已知P點為桿的中點,桿AB與x軸的夾角為β.關(guān)于P點的運動軌跡和P點的運動速度大小v表達式正確的是( 。
A. P點的運動軌跡是圓的一部分
B. P點的運動軌跡是橢圓的一部分
C. P點的運動速度大小v=v0tanβ
D. P點的運動速度大小
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【題目】如圖所示,實線為兩個點電荷Q1、Q2 產(chǎn)生的電場的電場線,虛線為電子從A點運動到B點的運動軌跡,則下列判斷正確的是
A. A 點的場強小于B點的場強
B. Q1的電荷量大于Q2 的電荷量
C. 電子在A點的電勢能大于在B點的電勢能
D. 電子在A點的速度大于在B點的速度
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【題目】用圖甲所示的實驗裝置可以測量彈簧的勁度系數(shù)。所用鉤碼的重力相當于對彈簧提供了向右恒定的拉力。實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端,每次測量相應(yīng)的彈簧的總長度,并在乙圖坐標上描出彈簧所受的拉力與彈簧長度所對應(yīng)的五個點。
甲 乙
(1)請在圖乙中畫出F-L圖像_____
(2)由圖乙F-L圖像可計算出該彈簧的勁度系數(shù)k=_______N/m
(3)該同學實驗時,把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較
優(yōu)點在于:______________________________________________________
缺點在于:______________________________________________________
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【題目】如圖甲,單匝線圈L1與螺線圈L2繞在水平鐵芯上并固定,L2中通有圖乙所示的正弦交變電流。下列說法正確的是( )
A. t1時刻,L1中電流最大
B. t2時刻,L1、L2間的作用力最大
C. 在t1~t2與t2~t3時間內(nèi),L1中的電流方向相反
D. 在0~t1與t2~t3時間內(nèi),L1與L2間的作用力均為斥力
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【題目】如圖所示,ab為一金屬桿,它處在垂直于紙面向里的勻強磁場中,可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動;S是以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)。在桿轉(zhuǎn)動過程中,桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸;A為電流表,其一端與金屬環(huán)相連,一端與a點良好接觸。當桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動時,某時刻ab桿的位置如圖所示,則此時刻 ( )
A. 有電流通過電流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向右
B. 有電流通過電流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向左
C. 有電流通過電流表,方向由d→c;作用于ab的安培力向右
D. 無電流通過電流表,作用于ab的安培力為零
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【題目】如圖所示,一輕彈簧直立于水平面上,彈簧處于原長時上端在O點,將一質(zhì)量為M的物塊甲輕放在彈簧上端,物塊下降到A點時速度最大,下降到B點時速度為0,O、B間距為h。換用另一物塊乙,從距O點高為h的C點靜止釋放,也剛好能將彈簧壓縮到B點,不計空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g,則
A. 彈簧的最大彈性勢能為Mgh
B. 乙的最大速度為
C. 乙的質(zhì)量是M/2
D. 乙的最大動能比甲的大
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【題目】如圖甲所示,在平臺上推動物體壓縮輕質(zhì)彈簧至P點并鎖定。解除鎖定,物體釋放,物體離開平臺后水平拋出,落在水平地面上。以P點為位移起點,向右為正方向,物體在平臺上運動的加速度a與位移x的關(guān)系如圖乙所示。已知物體質(zhì)量為2kg,物體離開平臺后下落0.8m的過程中,水平方向也運動了0.8m,g取10m/s2,空氣阻力不計。求:
(1)物體與平臺間的動摩擦因數(shù)及彈簧的勁度系數(shù);
(2)物體離開平臺時的速度大小及彈簧的最大彈性勢能。
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【題目】如圖所示,兩內(nèi)壁光滑、長為2L的圓筒形氣缸A、B放在水平面上,A氣缸內(nèi)接有一電阻絲,A氣缸壁絕熱,B氣缸壁導熱.兩氣缸正中間均有一個橫截面積為S的輕活塞,分別封閉一定質(zhì)量的理想氣體于氣缸中,兩活塞用一輕桿相連.B氣缸質(zhì)量為m,A氣缸固定在地面上,B氣缸與水平面間的動摩擦因數(shù)為,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等.開始兩氣缸內(nèi)氣體與外界環(huán)境溫度均為T0,兩氣缸內(nèi)壓強均等于大氣壓強P0,環(huán)境溫度不變,重力加速度為g,不計活塞厚度.現(xiàn)給電阻絲通電對A氣缸內(nèi)氣體加熱,求:
(1)B氣缸開始移動時,求A氣缸內(nèi)氣體的長度;
(2)A氣缸內(nèi)活塞緩慢移動到氣缸最右端時,A氣缸內(nèi)氣體的溫度TA.
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