题目内容

8．如图甲所示，平行虚线间有垂直于纸面向外的匀强磁场，纸面内单匝正方形线框abcd在外力作用下从图示位置由静止开始向右通过匀强磁场，ab边始终与虚线平行，线框中产生的感应电流随时间变化的规律如乙图所示，已知线框的边长为L=0.1m，总电阻为1Ω，则下列说法正确的是（　　）
A．线框进入磁场过程中通过线框截面的电量为3×10-3C
B．匀强磁场的磁感应强度为0．lT
C．ab边刚要出磁场时的速度大小为1m/s
D．线框出磁场所用的时间约为0.93s

分析 i-t图象与t轴包围的面积表示电荷量大小；根据推论公式q=$n\frac{△Φ}{R}$列式求解匀强磁场的磁感应强度；ab边刚要出磁场时，根据切割公式和欧姆定律列式求解速度；线框进入磁场时通过横截面的电量与线框出磁场时通过线框横截面的电量相等．

解答 解：A、线框进入磁场过由q=程中，通过线框截面电荷量为乙图智能光2s～4s内图线所围面积，因此有q=$\frac{1}{2}×（1+2）×2×1{0}^{-3}C=3×1{0}^{-3}C$，故A正确；
B、由q=$\frac{△Φ}{R}=\frac{B{L}^{2}}{R}$，求得B=0.3T，故B错误；
C、由图乙可知，ab边刚要出磁场时，电流为3mA，由I=$\frac{BLv}{R}$得：v=$\frac{IR}{BL}=\frac{0.003×1}{0.3×0.1}m/s=0.1m/s$，故C错误；
D、由于线框进入磁场时通过横截面的电量与线框出磁场时通过线框横截面的电量相等，故：q=$\frac{1}{2}×（3+3+\frac{1}{2}t）×t×1{0}^{-3}$，
求得t=（4$\sqrt{3}$-6）s=0.093s，故D正确；
故选：AD

点评 本题考查切割电动势，关键是结合i-t图象、切割公式、欧姆定律公式列式分析，注意线框在进入和离开磁场时有感应电流产生．

练习册系列答案
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2．某同学设计了一个研究平抛运动初速度的家庭实验装置，如图所示．在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动，他把桌子搬到竖直墙附近，使做平抛运动的钢球能打在附有白纸和复写纸的墙上，记录钢球的落点，改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据．
（1）为了完成实验，除了题中和图中所示的器材外还需要的器材有C．
A．天平        B．秒表        C．刻度尺         D．打点计时器
（2）实验中下列说法错误的是C
A．墙壁必须是竖直的
B．每次都应该从斜面上同一位置静止释放小球
C．实验过程中，可以在桌面上向前或向后移动斜面
D．钢球经过桌面边缘的位置的切线方向应该水平
（3）如果该同学第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置静止释放钢球，在白纸上得到痕迹A．以后每次将桌子向后移动距离x=10.00cm，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹B、C、D，测得 B、C间距离y1=14.58cm，C、D间距离y2=24.38cm，则小球初速度为1.0m/s（g取9.80m/s2）．
3．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：

（1）若入射小球质量为m1半径为r1，被捧小球质量为m2，半径为r2，则C
A．m1＞m2，r1＞r2              B．m1＞m2，r1＜r2  C．m1＞m2，r1=r2              D．m1＞m2，r1=r2
（2）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在图乙装置实验时（P为碰前入射小球落地点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的结论为（用装置图中的字母表示）m1OP=m1OM+m2ON．
（3）若采用甲装置实验，用的小球时钢球，以下所提供的测量工具中必需的是A
A．直尺           B．游标卡尺          C．天平          D．弹簧秤           E．秒表
需要验证的表达式为：（碰撞可看作是弹性碰撞）OP+OM=O’N．
20．下列说法中正确的是（　　）
A．金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率大于这个频率，才能产生光电效应，入射光的强度越大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能也越大
B．波尔将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
C．比结合能越大，原子核中的核子结合的越牢固，原子核越稳定
D．氡的半衰期为3.8天，16个氡原子核经过7.6天后一定只剩下4个氡原子核
3．如图所示，两根等高光滑的$\frac{1}{4}$圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以初速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（　　）
A．通过R的电流方向为由a→R→bB．通过R的电流方向为由b→R→a
C．R上产生的热量为$\frac{πr{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{4R}$D．流过R的电量为$\frac{πBLr}{2R}$
13．如图所示，两根等高光滑的$\frac{1}{4}$圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、电阻为$\frac{R}{2}$，质量为m的金属棒从轨道最低位置cd开始，以初速度v0自行滑向轨道，最后刚好能运动到ab处，重力加速度为g，求：
（1）金属棒刚进入轨道时，cd两点间的电势差．
（2）该过程中通过R的电量．
（3）该过程中通过R上产生的热量．
20．如图所示，将一平行板电容器接在电源上，闭合开关对电容器进行充电，稳定后断开开关，在电容器C中有一带电微粒恰好处于静止状态，现将电容器个极板靠近一点，则（　　）
A．带电微粒保持静止B．电容器所带电荷量增加
C．电容器两极板间电压减小D．电容器两极板间电压不变
17．如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈为n=100匝的正方形线圈，边长为 L=10cm，绕OO′轴在磁感强度为B=0.5T的磁场中以角速度ω=2rad/s转动（不计一切摩擦，电压表为理想电表），线圈电阻为r=1Ω，外电路负载电阻为R=4Ω．试求：
（1）图示位置（线圈平面与磁感线平行）时的感应电动势大小；
（2）由图示位置转过90°角的过程中电路中交流电压表的示数；
（3）由图示位置转过60°角的过程中电阻R中流过的电量．
18．如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图象，由图可知（　　）
A．t=0.01s时通过线框的磁通量为0
B．t=0.02s时线框恰通过中性面
C．该交变电流的频率为50HZ
D．用电压表测量该交流电压时，读数为311 V

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