【題目】如圖所示,空間存在一個方向垂直桌面向下的磁場.現(xiàn)將質量為、邊長為的正方形線框,靜止放在光滑絕緣足夠大的水平桌面上,邊與軸重合.邊的電阻為邊的電阻為,線框其余部分電阻不計.

(1)若磁場隨時間的變化規(guī)律為(為大于零的已知常數(shù)),求線框中感應電流的大小和方向.

(2)若磁場不隨時間變化,而是按照下列情況分布:磁感應強度沿軸方向均勻分布,沿軸方向按規(guī)律變化(為大于零的已知常數(shù)),線框從=0時刻、以初速度由圖示位置向軸正方向平動.求在圖示位置線框所受安培力的大小和方向.

(3)在第(2)問中,若,求在整個運動過程中,電阻產生的焦耳熱.

【答案】1) 感應電流的大小,感應電流的方向沿NPQMN. (2)安培力大小為,安培力方向沿-x方向(或水平向左) (3)電阻R1產生的焦耳熱為

【解析】

試題(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律可知:

感應電流的大小

感應電流的方向沿NPQMN

(2MN處的磁感應強度為kL,所以MN切割產生的電動勢E=BLv0=kL2v0,

PQ處磁感應強度為0,所以其產生的電動勢也為0,

因此線框中的感應電動勢E= kL2v0

線框中的感應電流

線框受的安培力方向沿-x方向(或水平向左)

安培力大小為

3)線框最終停止,根據(jù)能量關系,線框中產生的焦耳熱為

電阻R1產生的焦耳熱為

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【題目】如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行不計電阻的金屬導軌,處于磁場方向垂直導軌平面向下且磁感應強度為B的勻強磁場中。將金屬桿ab垂直放在導軌上,桿ab由靜止釋放下滑距離x時達到最大速度。已知金屬桿質量為m,定值電阻以及金屬桿的電阻均為R,重力加速度為g,導軌桿與導軌接觸良好。則下列說法正確的是(

A. 回路產生a→b→Q→N→a方向的感應電流

B. 金屬桿ab下滑的最大加速度大小為

C. 金屬桿ab下滑的最大速度大小為

D. 金屬桿從開始運動到速度最大時,桿產生的焦耳熱為

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A. 回路中有大小和方向作周期性變化的電流

B. 回路中電流大小恒定,且等于

C. 回路中電流方向不變,且從b導線流進燈泡,再從a導線流向旋轉的銅盤

D. 若將勻強磁場改為仍然垂直穿過銅盤的按正弦規(guī)律變化的磁場,不轉動銅盤,燈泡中也會有電流流過

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【題目】為了測量一未知電阻的準確阻值(阻值范圍),實驗室為其提供了如下的實驗器材:

兩個內阻均為、滿偏電流均為的電流計G、定值電阻、、、最大阻值為的滑動變阻器R5、最大阻值為的滑動變阻器內阻可忽略的電源、電鍵一只、導線若干。

其中設計的測量電路如虛線框中的電路,請回答下列問題:

1)為了減小實驗誤差定值電阻應選用______,定值電阻應選用______

2)為了測量多組實驗數(shù)據(jù)并要求電壓從零開始調節(jié),則滑動變阻器應選用______,并在虛線框中將電路補充完整________

3)在反復調節(jié)的過程中,發(fā)現(xiàn)兩電流計的示數(shù)始終相同,由此可知該測量電阻的阻值應為______

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【題目】如圖所示的扇形為某一透明介質的橫截面,其中扇形的圓心角為 90°A點與圓心的連線為圓心角的角平分線,已知 NO 沿水平方向,一細光束沿水平方向由A點射入介質,經(jīng)折射后到達右側界面的B點。已知透明介質的折射率為,BO d、光在空氣中的速度為 c 。求:

i)通過計算分析光線能否從右側界面射出透明介質?(寫出必要的文字說明)

ii)光束在透明介質中傳播的時間為多少?

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【題目】如圖所示,物體a、bc疊放在水平桌面上,水平為Fb=5N、Fc=10N分別作用于物體b、c上,a、bc仍保持靜止Ff1、Ff2、Ff3分別表示ab、bcc與桌面間的靜摩擦力的大小,則

AFf1=5N,Ff2=0,Ff3=5N

BFf1=5N,Ff2=5N,Ff3=0

CFf1=0,Ff2=10N,Ff3=5N

DFf1=0,Ff2=5N,Ff3=5N

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【題目】如圖所示,活塞和固定隔板把汽缸內的氣體分成甲、乙兩部分。已知活塞和汽缸壁均絕熱,隔板由導熱材料制成,氣體的溫度隨其內能的增加而升高,現(xiàn)用力使活塞緩慢向左移動,下列說法正確的是( 。

A.外力通過活塞對氣體乙做正功

B.氣體乙對甲做功導致甲內能增加

C.氣體甲、乙的內能均增加

D.氣體乙將溫度傳遞給氣體甲

E.最終甲、乙兩種氣體溫度相等

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