[题目]很多人喜欢到健身房骑车锻炼.某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置.如图所示.自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中.后轮圆形金属盘在磁场中转动时.可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动.已知磁感应强度B=0.5T.圆盘半径l=0.3m.圆盘电阻不计.导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连.导线两端a.b间接一阻值R=10Ω的小灯泡. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B=0.5T，圆盘半径l=0.3m，圆盘电阻不计。导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡。后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U=0.6V。

（1）与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？

（2）圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能？

（3）自行车车轮边缘线速度是多少？

【答案】（1）负（2）（3）

【解析】（1）根据右手定则，轮子边缘点是等效电源的负极，则a点接电压表的负接线柱

（2）根据焦耳定律

代入数据得J

（3）由得m/s

练习册系列答案

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【题目】如图所示，空间中分别沿水平、竖直方向建立xOy坐标系。用某种方式将空间分隔成若干个等高区域，各区域高度d=0．2m，从上到下依次记为第1区域、第2区域…。各偶数区域内有竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场，场强E=5N/C，磁感强度B=1T；奇数区域内既无电场又无磁场。一个比荷的带正电粒子从O点自由下落，不计空气阻力，g=10m/s2，sin11．54°=0．2。求：

（1）粒子刚进入第2区域的速度及通过第2区域所用的时间t；

（2）粒子穿过任意区域前后，水平速度的变化量；

（3）粒子最多能到达第几区域？

【题目】硅光电池在无光照射时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V1量程选用3V，内阻为6．0 kΩ；电压表V2量程选用15V，内阻约为30 kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势约为12V，内阻不计。

用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2。

（1）某次测量时，电压表V1示数如图乙，则U1= V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为 mA（保留两位小数）。

（2）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix（图中“－”表示反向），并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系，请你标出坐标点，并绘出Ix-Ux图线。

（3）由Ix-Ux图线知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成（填“线性”或“非线性”）关系。

【题目】如图所示，物块A、木板B的质量均为m＝10kg，不计A的大小，B板长L＝3m。开始时A、B均静止。现给A以2m/s的水平向右的初速度从B的左端开始运动，同时给A施加一个＝30N的水平向右的外力。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1＝0．3和μ2＝0．1。g取10m/s2。

（1）通过计算说明：物块A能不能滑离木板B？

（2）木板B滑行m需要多少时间？

【题目】避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为的斜面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0．4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0．44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板，取。求：

（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；

（2）制动坡床的长度。

【题目】利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的___。

A.动能变化量与势能变化量

B.速度变化量和势能变化量

C.速度变化量和高度变化量

（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是___。

A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)

（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=____，动能变化量ΔEk=____。

（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是___。

A.利用公式v=gt计算重物速度

B.利用公式计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D.没有采用多次实验取平均值的方法

【题目】如图所示，在平面直角坐标系xoy的第一象限内有一圆心为O1的圆形匀强磁场区域，半经r=0．1m，磁感应强度B=0．5T，与y轴x轴分别相切于A、C两点。第四象限内充满平行于x轴的匀强电场，场强E=0．2v/m。某带电粒子以v=20m/s的初速度自A点沿AO1方向射入磁场，从C点射出（不计重力）。

求：（1）带电粒子的比荷q/m；

（2）带电粒子离开电场经过y轴时的位置距原点O点的距离L。

【题目】如图所示，一个半径为的圆周的轨道，点为圆心，B为轨道上的一点，OB与水平方向的夹角为37°．轨道的左侧与一固定平台相连，在平台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连，弹簧原长时右端在A点。现用一质量为的小滑块（与弹簧不连接，可视为质点）压缩弹簧至P点后释放，与平台右端点的距离，滑块与平台之间的动摩擦因数。已知重力加速度为，，不计空气阻力。

（1）若小球恰能击中B点，求刚释放滑块时弹簧的弹性势能；

（2）若更换滑块的质量，使滑块仍从点由静止释放，滑块的质量不同时，其击中圆周轨道时的速率也不同，求滑块的质量多大时，滑块击中圆周轨道时速率最小（滑块与平台之间的动摩擦因数保持不变）．

【题目】如图所示，四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上，间距为h。在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同，方向水平向内的磁场，磁场大小按B-t图变化（图中B0已知）。现有一个长方形金属线框ABCD，质量为m，电阻为R，AB=CD=L，AD=BC=2h。用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂着，AB边恰好在Ⅰ区的中央。t0（未知）时刻细线恰好松弛，之后剪断细线，当CD边到达 M3N3 时线框恰好匀速运动。（空气阻力不计，g取10m/s2）

（1）求t0的值

（2）从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的电能

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