题目内容

1.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是(  )
A.感应电流方向改变B.CD段直线始终不受安培力
C.感应电动势最大值E=BavD.感应电动势平均值E=$\frac{1}{4}$πBav

分析 由楞次定律可判断电流方向,由左手定则可得出安培力的方向;
由E=BLv,分析过程中最长的L可知最大电动势;
由法拉第电磁感应定律可得出电动势的平均值.

解答 解:A、在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变,A错误.
B、根据左手定则可以判断,受安培力向下,B错误.
C、当半圆闭合回路进入磁场一半时,即这时等效长度最大为a,这时感应电动势最大E=Bav,C正确.
D、感应电动势平均值E=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{B\frac{1}{2}π{a}^{2}}{\frac{2a}{v}}$=$\frac{1}{4}$πBav,D正确.
故选:CD

点评 本题注意以下几点:(1)感应电动势公式E=$\frac{△Φ}{△t}$只能来计算平均值;(2)利用感应电动势公式E=Blv计算时,l应是等效长度,即垂直切割磁感线的长度.

练习册系列答案
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9.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种,重锤从高处由静止开始落下,重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能定恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
E.先接通电源,后松开纸带,开始打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带
F.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
G.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
指出其中没有必要进行或操作错误的步骤是BCD
(2)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为打点计时器打出的第一个点,点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度为g=9.8m/s2.那么
a.纸带的左端(选填“左”或“右”)与重物相连;
b.从O点到B点,重物重力势能减少量△Ep=1.88J,动能增加量△Ek=1.84J(结果取3位有效数字).

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