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如图所示,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强...

如图所示,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度为H.正方形金属线框abcd的质量m=0.02kg、边长L=0.1m(L<H),总电阻R=0.2Ω,开始时线框在磁场上方,ab边距离EF高度为h,然后由静止开始自由下落,abcd始终在竖直平面内且ab保持水平.线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中(g取10m/s2):
(1)若线框从h=0.45m处开始下落,求线框ab边刚进入磁场时的加速度;
(2)若要使线框匀速进入磁场,求h的大小;
(3)求在(2)的情况下,线框产生的焦耳热Q和通过线框截面的电量q.

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线框先自由下落,以一定的速度垂直进入磁场,ab边在切割磁感线,产生感应电动势,出现感应电流,导致安培力去阻碍线框下落.当线框能匀速进入磁场时,则此时的安培力与重力相等,从而得出安培力,求出对应的速度,最终可算出释放的高度.在下落的过程中,动能不变,减少的重力势能转化为焦耳热能.通过线框截面的电量q则是线框的磁通量的变化与总电阻的比值. 【解析】 (1)当线圈ab边进入磁场时 E=BLv1 安培力F=BIL=BL=0.15N 由牛第二定律mg-F=ma 得a=2.5m/s2 (2)由   而 则F=BILmg-F=0 解得h=0.8m (3)线圈cd边进入磁场前F=G,线圈做匀速运动, 由能量关系可知焦耳热 Q=mgL=0.02J             通过线框的电量q=It==0.05C
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考点分析:
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(1)发电机的输出功率多大?
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(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值;
(2)从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量;
(3)线圈匀速转动10s,电流通过电阻R产生的焦耳热.(计算结果保留二位有效数字)

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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)摆动时偏角满足的条件是______,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最______(填“高”或“低’)点的位置,且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期.单摆振动50次所需时间如图,则单摆振动周期为______S.
(2)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长,测量情况如图所示.O为悬挂点,球为匀质小球,从图中可知单摆的摆长为______m.
(3)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=______
(4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,学生甲说:“因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大.”学生乙说:“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,因此振动周期不变”,这两个学生中______
A.甲的说法正确    B.乙的说法正确    C.两学生的说法都是错误的.

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如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向.
(1)将线圈L1插入线圈L2中,合上开关S,能使线圈L2中感应电流的磁场方向与线圈L1中原磁场方向相反的实验操作是______
A.插入铁芯F             B.拔出线圈L1
C.使变阻器阻值R变小     D.断开开关S
(2)某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端,第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端,发现电流计的指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度______(填写“大”或“小”),原因是线圈中的______(填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第一次比第二次的大.

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A.ab杆所受拉力F的大小为manfen5.com 满分网
B.cd杆所受摩擦力不为零
C.回路中的电流强度为manfen5.com 满分网
D.μ与v1大小的关系为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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