题目内容
(09年厦门市质检)(14分)某种发电机的内部结构平面图如图甲,永磁体的内侧为半圆柱面形,它与圆柱形铁芯之间的窄缝间形成如图所示B=0.5T的磁场。在磁场中有…个如图乙所示的U形导线框abcd。已知线框ab和ed边长均为0 2m,bc长为0.4m,线框以w=200rad/s角速度顺时针匀速转动。
(1) 从线框bc边转到图甲所示正上方开始计时,求t2.5×10s这一时刻线框中感应电动势的大小。(感应电动势的结果保留两位有效数字)
(2) 从线框be边转到图甲所示正上方开始计时,请在给定的坐标平面内画出ad两点电势差uad随时间变化的关系图线。(U正值表示U>U)
(3) 如将此电压Uad加在图丙所示的竖直放置的平行金属板上,且u.为正时P板电势高,让一质量为m=6.4×10kg,电量为a=3.2×10的带正电微粒从L=2.0×10 s.刻开始由静止从p板出发向口板运动,已知po板问距L=1.0m,则粒子由P板出发后,将以多大的动能撞击Q板?(粒子重力不计)
解析:(1)线框转动过程中,bc边始终和磁场方向垂直,感应电动势大小不变,则
的感应应电动势为 ① (3分)
代入数据得: (1分)
(2)线框转动的周期
②
从开始,内为正值,内为负值,图象如图
(3)在PQ上加电压后,板间产生强度E不变,方向交替变化的电场,微粒从时刻开始运动,一个周期内的运动情况如图,设微粒在电场中运动的加速度为a
③
其中 ④
⑤ (1分)
⑥ (1分)
微粒在一个周期内前进的距离 ⑦
由③④⑤⑥各式得: (1分)
由于粒子做往复运动,所以实际运动时间小于16T
⑧ (1分)
根据动能定理有
⑨ (1分)
解得: ⑩ (1分)
(09年厦门市质检)(6分)某同学在探究“小车速度随时间变化规律”的实验时,设计的实验方案中选用了打点计时器,利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动。实验后,该同学选择了一条较为理想的纸带,测量数据后,通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示。
位置编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
时间:t/s | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | .04 | 0.5 |
速度:v/m.s | 0.42 | 0.67 | 0.92 | 1.16 | 1.42 | 1.76 |
(1) 分析表中数据,在误差允许的范围内,小车做 运动。
(2) 由于此次实验的原始纸带没有保存,另一同学想估算小车从位置O到位置5的位移,其估算方法如下:x:(0.42 ×0.1+0.67 × 0.1+0.92 ×0.1+1 .16 ×0.1+1.42×0.1)
m= 那么,该同学得到的位移 (选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移。
为了使估算的位移尽可能接近真实值,你认为采取什么方法更合适?(不必算出具体数据) 。