题目内容

【题目】如图所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′垂直于磁感线的对称轴OO′逆时针（俯视）匀速转动．已知线圈匝数为n，总电阻为r，ab边长为l1，ad边长为l2，线圈转动的角速度为ω，外电阻阻值为R，匀强磁场的磁感应强度为B，电流表为理想交流电流表，则下列判断正确的是(　　)

A. 在图示位置，ab边所受的安培力为

B. 线圈从图示位置转过90°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝

C. 在图示时刻，电流表的读数为

D. 在图示位置，穿过线圈的磁通量的变化率为0

【答案】AB

【解析】矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，所以产生正弦式交变电流，图示位置穿过线圈的磁通量的变化率最大，产生的电动势最大，其最大值，又因为，，所以在图示位置ab边所受的安培力为，A正确D错误；由，，可得，线圈从图示位置转过90°的过程中，流过电阻R的电荷量为，B正确；交流电表显示的是有效值，即，C错误．

练习册系列答案
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【题目】如图所示，光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为θ.两侧对称，间距为L，上端接入阻值为R的电阻。ab以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m的金属棒MN与金属框接触良好，由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动，进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻R。已知金属棒上升、下降经过ab处的速度大小分别为v1、v2，不计金属框、金属样电阻及空气的理力。下列说法中正确的是

A. 金属棒上升时间小于下降时间

B. v2的大小可能大于

C. 上升过程中电阻R产生的焦耳热较下降过程的大

D. 金属棒上升、下降经过ab处的时间间隔为

【题目】如图所示，间距为L的足够长的平行金属导轨固定在斜面上，导轨一端接入阻值为R的定值电阻，t=0时，质量为m的金属棒由静止开始沿导轨下滑，t=T时，金属棒的速度恰好达到最大值vm，整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒及导轨的电阻不计，下列说法正确的是( )

A. 时，金属棒的速度大小为

B. 0～T的过程中，金属棒机械能的减少量等于R上产生的焦耳热

C. 电阻R在0～内产生的焦耳热小于～T内产生的焦耳热

D. 金属棒0～内机械能的减少量大于～T内机械能的减少量

【题目】理论研究表明暗物质湮灭会产生大量高能正电子，所以在宇宙空间探测高能正电子是科学家发现暗物质的一种方法．如图为我国某研究小组为暗物质探测卫星设计的探测器截面图：开口宽为的正方形铝筒，下方区域I、Ⅱ为两相邻的方向相反的匀强磁场，区域Ⅲ为匀强电场，宽度都为d，磁感应强度都为B，电场强度．经过较长时间，仪器能接收到平行铝筒射入的不同速率的正电子，其中部分正电子将打在介质MN上，其速度方向与MN的夹角为θ．已知正电子的质量为m，电量为+e，不考虑相对论效应及电荷间的相互作用．

（1）求能到达电场区域的正电子的最小速率；

（2）在区域Ⅱ和Ⅲ的分界线上宽度为的区域有正电子射入电场，求正电子的最大速率；

（3）某段时间内MN只记录到三种θ角，其中两种对应于上述最小速率和最大速率的正电子，还有一种θ的正切值为．为使这些正电子在MN上的落点区域不可能重叠，求L的最小值．

【题目】如图所示，水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，一带电金属滑块以Ek0＝30 J的初动能从斜面底端A冲上斜面，到顶端B时返回，已知滑块从A滑到B的过程中克服摩擦力做功10 J，克服重力做功24 J，则(　　)

A. 滑块带正电，上滑过程中电势能减小4 J

B. 滑块上滑过程中机械能增加4 J

C. 滑块上滑到斜面中点时重力势能增加14 J

D. 滑块返回到斜面底端时动能为15 J

【题目】某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图1所示．其主要实验步骤如下：

a．用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图2所示；

b．读出导轨标尺的总长L0，并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H0；

c．读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s；

d．由静止释放滑块，从数字计时器(图1中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间t.

回答下列问题：

（1）由图2读出l＝________mm.

（2）________(选填“有”或“没有”)必要用天平称出滑块和挡光条的总质量M.

（3）多次改变光电门位置，即改变距离s，重复上述实验，作出随s的变化图象，如图3所示，当已知量t0、s0、l、H0和当地重力加速度g满足表达式=________时，可判断滑块下滑过程中机械能守恒．

【题目】太空行走又称为出舱活动。狭义的太空行走即指航天员离开载人航天器乘员舱，只身进入太空的出舱活动。假设某宇航员出舱离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为v，该航天员从离开舱门到结束太空行走所用时间为t，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则( )

A. 航天员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进

B. 该航天员在太空“走”的路程估计只有几米

C. 该航天员离地高度为

D. 该航天员的加速度为

【题目】如图，在水平面上放置间距为L的平行金属导轨MN、PQ，导轨处平竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小随時间的变化规律为B=kt(k为常数，k>0)。M、N同接一阻值为R的电阻，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，与导轨接触良好，其接入轨道间的电阻为R，与轨道间的动摩擦因数为μ，Pb=Ma=L，(不计导轨电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g)，从t=0到ab杆刚要运动的这段时间内（ ）

A. 通过电阻R的电流方向P→M

B. 回路的感应电流

C. 通过电阻R的电量

D. ab杆产生的热功率

【题目】自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点，此后其运动的v—t图象如图所示，自行车在t＝50 s时追上汽车，则（ ）

A. 汽车的位移为100 m B. 汽车的运动时间为20 s

C. 汽车的加速度大小为0.25 m/s2 D. 汽车停止运动时，二者间距最大

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